Устройство для поиска перемежающихся неисправностей

Устройство для поиска перемежающихся неисправностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к средствам диагностирования логических схем и может быть использовано при наладке и ремонте цифровых вычислительных машин и устройств на интегральных схемах. Принцип действия устройств для поиска перемежающихся неисправностей основан на сравнении текущего значения импульсной последовательности (ИП) со значением предыдущего цикла, которое запоминается в сдви

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„,З0„„1381511 (51) 4 4 06 F ll/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4044154/24-24 (22) 27.03.86 (46) 15,03.88. Бюл. ¹ 10 (72) Е.И.Белов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 920732, кл. С 06 Е 11/22, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1262502, кл. G 06 F ll/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО !111Я ПОИСКА ПЕРЕИЕЖАИЩИХСЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к средствам диагностирования логических схем и может быть использовано при наладке и ремонте цифровых вычислительных машин и устройств на интегральных схемах. Принцип действия устройств для поиска перемежающихся неисправностей основан на сравнении текущего значения импульсной последовательнос" ти (ИП) со значением предыдущего цикла, которое запоминается в сдви»

138!511 на элемент И 34, который управляется триггером 33. Триггер 33 устанавливается сигналом нКонецн от контролируемого прибора. В регистре 3 асинхронный участок будет заполнен нулями.

Для сокращения времени контроля при контроле последнего участка ИП с помощью элементов KIH 24, И 21 триггера 16 формируется признак конца ИП.

Триггер 16 устанавливается в единичное состояние только в случае, когда контроль еще не закончен, т.е. установлен триггер 17 и приходит очередной сигнал запуска или сигнал Конец".

4 ил. для поиска перемежающихся неисправностей при наладке и ремонте цифровых 5 вычислительных манин и приборов.

1(елью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства эа счет воэможности контроля импульсной последовательности с нали!

О чием асинхронных участков.

11а фиг.l представлена структурная схема устройства; на фиг.2 и фиг ° 3 временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг.4 — схема блока цифровой задержки.

Устройство (фиг.l) содержит информационный вход 1, блок 2 ввода, сдвигающий регистр 3, схему 4 сравнения, блок 5 регистрации неисправностей, содержащий второй счетчик 6 и второй блок 7 индикации, блок 8 запуска, блок 9 сдвигов, содержащий первый счетчик 10, первый блок 11 индикации, блок 12 цифровой задержки, восьмой элемент И 13 и информационный выход устройства 14, блок 15 управления, содержащий второй триггер 16 конца контроля, триггер 17 пуска, RS-триггер 18 останова, первый, второй, седь-3О

1 мой, четвертый, третий и пятый элементы И 19-24 соответственно, третий, первый, второй элементы И1!И 25-27, соответственно, третий блок ?8 индикации, вход 29 "Блокировка"/"Останов", гающем регистре 3. Устройство состоит из блока ввода 2, сдвигающего регистра 3, схемы сравнения 4, блока регистрации неисправностей 5, блока запуска 8 блока сдвигов 9, в состав которого входит блок цифровой задержки 12, блока управления 15. Контроль

ИП производится поэтапно. Переключение устройства на контроль различных участков HII производится переключателем блока цифровой задержки 12. Устройство позволяет контролировать ИП с наличием в ней асинхронных участков путем их исключения. Входная ИП с входа 1 через блок ввода 2 поступает

Изобретение относится к средствам диагностирования и контроля логических схем и может быть использовано вход 30 "Сброс", вход 31 "Установка

"О" и выход 32 "Останов", первый триггер 33 конца контроля, шестой элемент

И 34. Блок 2 ввода в простейшем случае может состоять из одного триггера 35 ввода информации.

Блок цифровой задержки (фиг,4) содержит счетчик 36, дешифратор 37, переключатель 38, П-триггер 39.

Блок ? ввода обеспечивает занесение проверяемой информации в сдвигающий регистр 3 и схему 4 сравнения.

Информация в блок 2 ввода поступает с входного щупа. Выход блока ввода соединен с входом элемента И 34, который управляется триггером 33. Триггер 33 сбрасывается в О в начале работы, разрешая прием информации, и устанавливается в единичное состояние сигналом "Конец контроля", запрещая прием информации.

Сдвигающий регистр 3 имеет N разрядов и служит для хранения контролируемой импульсной последовательности.

После каждого цикла проверки информации в регистре 3 обновляется. Блок 8 запуска осуществляет запуск устройства в определенные моменты времени. (он построен по известным принципам).

Например, запуск может осуществляться по совпадению сигналов на входе, по совпадению двух или более слов на входе, по последовательному приходу на вход сигналов А, В, С. Счетчик !О считает по N синхроимпульсов СИ) ° Блок

1381511

12 цифровой задержки позволяет задержать контроль входной информации на

К N тактов,,где N - -разрядность регистра 3, KO 1..., m.

Дпя установки различной задержки блок 12 имеет переключатель. Гнездо

l4 предназначено для синхронизации осциллографа. Гнездо 32 для останова контролируемого прибора в момент !ð возникновения неисправности, Устройство работает следующим образом, Перед началом работы производится подготовка устройства и контролируемого прибора к работе. Подготовка контролируемого прибора заключается в сборе и обработке информации по перемежающейся неисправности, накопленной в процессе эксплуатации, прогоне тест-программ, реконфигурации вычислительного комплекса и составлении циклической программы, в которой обнаруживается неисправность и определяется неисправный блок (узел). Наи- 25 больную трудность представляют перемежающиеся неисправности в цепях, не охваченных аппаратным контролем (например, неправильный результат операции, неправильно вырабатываются приз- 30 каки результата операции, возникают ложные сигналы прерывания или перехода и т.д.).

Рассмотрим случай поиска перемежающейся неисправности, которая заключается в неправильном результате операции, причем частота появления неисправности при зацикливании мала, например один раз в 5-10 мин, В контролируемом приборе запускается цик. — . лическая программа. Результат выполнения операции контролируется программно и в случае несовпадения результата выдается сообщение оператору. Для поиска неисправности необходимо проверять каждую микрокоманду (микрооперацию) до тех пор, пока в циклической программе не будет зафиксирована ощибка. Если при этом в проверяемой микрокоманде ощибка не обнаружена, то следует последовательно 50 проверять все микрокоманды (микрооперации) до тех пор, пока оиибка не будет обнаружена и анализатором, и циклической программой. Если в микропрограмме контролируемой операции имеют- 55 ся разветвления, то необходимо проверить все микрокоманды и для поиска неисправности привязаться к той микрокоманде, где неисправность обнаруживается раньще, так как при возникновении неисправности вся микропрограмма может пойти по другой ветви, вызывая во многих микрокомандах опибки.

Для подключения устройства в контролируемом приборе необходимо определить сигнал "Начало операции" (фиг.2б) и подавать его на один иэ входов блока 8 запуска. На вход СИ устройства подаются синхроимпульсы от контролируемого прибора (фиг.2а). Тумблер 29 "Блокировка"/"Останов" устанавливается в положение "Блокировка".

Блок 12 цифровой задержки устанавлива ется на нулевую задержку, при этом на первом выходе блока 12 цифровой задержки устанавливается сигнал "0", а на втором выходе — сигнал "!". Кнопкой 31 "Установка "0" производится установка "0" триггера 17, счетчика

10, блока 12 цифровой задержки, триггера 33. Если требуется остановить контролируемый прибор в момент обнаружения неисправности, то гнездо 32 устройства соединяется с входом триггера останова контролируемого прибора или входом блокировка СИ. На этом подготовка к рабОте устройства закончена °

В начале каждого цикла сигнал запуска с выхода блока S через элементы И 22, 23, элемент ИЛИ 27 производит установку "0" счетчика 10 блока

12 цифровой задержки, триггера 33.

По заднему фронту сигнала запуска устанавливается триггер 17 (фиг.2в).

Синхроимпульсы (фиг.2а) через элемент И 19 подаются на синхровходы триггера 35 и счетчика 10, а через элемент И 20 — на вход сдвига сдвигающего регистра 3 и стробирующий вход схемы 4 сравнения. Счетчик 10 сдвигов производит счет синхроимпульсов. На фиг.2а цифрами обозначены но" мера СИ от сигнала запуска. Прием информации в триггер 35 блока 2 вводя осуществляется по переднему фронту

СИ.

На регистр 3 принимаются N раэряyîB контролируемой импульсной последовательности (на фиг.2 N=lá). После приема первых И разрядов счетчик 10 переполняется, сигнал переполнения устанавливает первый выход блока 12 цифров,.й задержки в единичное состояние. С первого выхода блока 12 сигнал

1381511

"1" через элемент ИЛИ 26 устанавливает триггер 17 н нулевое состояние, элемент И 19 закрывается единичным плечом триггера 17, подача СИ прекра.щается. Последующие разряди импульсной последовательности не принимавтся.

Первый цикл является циклом сбора информации. Так как перед первым циклом в регистре 3 информация отсутствует, то блок 5 регистрации неисправностей во время первого цикла фиксирует серию неисправностей, которая сбрасывается кнопкой 3() "Сброс.", В последующих циклах контроля н начале цикла н последнем разряде регистра 3 хранится значение первого разряда контролируемой импульсной последовательности предыдуц|его цикла.

Это значение сравнивается с новым 20 значением. Сравнение происходит по

СИ. По заднему фронту СИ производится сдвиг регистра 3 на один разряд, после чего в последнем разряде регистра 3 оказывается значение второго разряда предыдущего цикла. С приходом следующего СИ происходит прием второго разряда контролируемой последовательности н блок 2 ввода и контроль его схемой 4 сравнения. Таким образом, производится прием и контроль всех

N разрядов импульсной последовательности, На фиг.2б i — правильный цикл контроля между двумя сигналами запуска, i+1 — ошибочный цикл контроля.

Эти дна цикла различны по длительности, так как в (i+1)-м цикле программой выдается "Сообщите об ошибке".

Во входной импульсной последовательности фиг.2г цифрой 1 обозначен контролируемый участок, где происходит выполнение операции, в которой обнаружена перемежающаяся неисправность, а цифрой 2 обозначен неконтролируемый участок, где происходит сравне- 45 ние результата операции, восстановление операндов и осуществляется переход. Если длина участка 1 меньше, чем N тактов (где N — разрядность регистра 3), то в сдвигающий регистр 3 50 принимается и контролируется еще и часть участка 2. Иногда это вносит ошибки из-эа наличия асинхронности на участке 2 импульсной последовательности. Асинхронность может быть выэ- 55 вана как различием циклов по длительности, так и взаимодействием раэлич . ных узлов контролируемого прибора, работающих по асинхронному принципу, Для исключения ошибок необходимо определить в контролируемом приборе сигнал конца участка 1 и подать его на клемму Конец контроля (К) устройстна. При контроле выполнения операции таким сигналом может служить сигнал записи результата операции и память (фиг.2д), По сигналу "Конец контроля" устанавливается триггер 33 н единичное состояние (фиг.2е) и закрывается элемент И 34, На вход сдвигавщего регистра 3 подается только участок 1 импульсной последовательности (фиг.2ж). Длина участка 1 не всегда известна, поэтому необходимо знать, помещается ли контролируемый участок импульсной последовательности н регистр 3 или контроль необходимо производить в несколько этапов. Для определения конца контроля импульсной последовательности служит триггер 16.

Установка триггера 16 производится с помощьв элемента ИЛИ 25 и элемента

И 21 по условию:.(сигнал конец контроля ч сигнал запуска) л "1" Тг, "Пуск". Индикация триггера 16 осуществляется блоком 28 индикации.

При несовпадении информации (на фиг.2r отсутстнувц1ий сигнал н шестом такте (i+1)-го цикла показан пунктиром) на выходе схемы сравнения 4 вырабатывается сигнал неисправности (фиг.2и), который фиксируется н счетчике 6 блока 5 регистрации неисправностей и отображается на блоке j индикации. Если при этом тумблер 29

"Блокировка"/"Останов" находится в положении пОстанов, то сигнал неис-. правности иэ блока 5 регистрации неисправностей через элемент И 24 устанавливает в единичное состояние триггер 18 останона и производит сброс триггера 17 (фиг.2в) ° Подача

СИ н устройство прекращается, и на счетчике 10 фиксируется, а на блоке

11 индикации отображается номер СИ, при котором произошла неисправность.

Поступавщие сигналы запуска не устанавливают триггер 17 в единичное состояние, так как элемент И 22 закрыт нулевым плечом триггера 18. Дальней-ший поиск неисправности производится по цепи принципиальной электрической схемы контролируемого прибора. С помощью устройства проверяются и потея. циальные сигналы различных условий разветвления микрокоманд. Иногда до-.

1381511 полнительную информацию о неисправности можно получить путем просмотра места возникновения неисправности осциллографом, Для этого вход Син5 хронизация" осциллографа нужно соединить с гнездом 14. Сигнал "Синхронизация вырабатывается с помощью элемента И 13 всегда в момент начала контроля, т.е. в момент первого СИ (фиг.2а). Для рассматриваемого триггера осциллографом необходимо проконтролировать все сигналы, влияющие на выработку микрокомандн (микроопера-., ции) в шестом такте, Если длина контролируемой части импульсной последовательности больше

N тактов, то контроль производится в несколько этапов. На фиг.3r цифрами

1, 2, 3 обозначены участки импульсной 20 последовательности, которые контролируются соответственно первым, вторим и третьим этапами контроля, а цифрой

4 обозначен неконтролируемый участок, на котором имеется асинхронность (по- 25 казана пунктиром) °

После контроля первых N тактов на блоке 12 цифровой задержки с помощью переключателя 38 устанавливается задержка, равная "1" (см. фиг.4), при этом на обоих выходах блока 12 цифровой задержки устанавливается потенциал "0". После запуска устройства устанавливается триггер 17 пуска (фиг.Зв) и синхроимпульсн через элемент И 19 поступают на вход счетчика

10 сдвигов. Через N синхроимпульсов возникает сигнал переполнения. Счетчик 36 блока 12 цифровой задержки (фиг.4) фиксирует количество сигналов переполнения. Как только количество сигналов переполнения будет соответствовать установленной на переключателе 38 задержке (на фиг.4 она равна "1"), на втором выходе блока 12 цифровой задержки устанавливается сигнал "1" (фиг,.Зе),который открывает элемент И 20, и синхроимпульсы поступают на синхровход сдвигавшего регистра, осуществляя прием информации (фиг.Зж). После отсчета счетчиком

10 еще N синхроимпульсов счетчик 36 изменяет свое состояние, на выходе

"1" деиифратора 37 устанавливается сигнал "0", которнй через элемент

И 20 прекращает подачу СИ на регистр 55

3 и устанавливает в единичное состояние D-триггер 39 (фиг.Зи). Единичный выход D-триггера 39 через элемент

ИЛИ 26 производит сброс триггера 17 (фиг.Зв). Подача синхроимпульсов в счетчик 10 прекращается до следующего формирования сигнала запуска.

Таким образом, последовательно переставляя переключателем 38 различные задержки, обеспечивается контроль различных участков импульсной последовательности. При контроле последнего участка устанавливается триггер

l6, сигнализируя о конце импульсной последовательности. Если контролирует ся строго синхронная (относительно

СИ) импульсная последовательность, то сигнал "Конец контроля" можно не использовать. В этом случае триггер 16 устанавливается с приходом очередного сигнала запуска, но в тот момент. когда контроль последнего участка еще не закончен,т.е.триггер 17 пусканаходится в единичном состоянии. Установка .триггера 16 производится по цепи: выход блока 8 запуска, элемент ИЛИ 25, элемент И 21, триггер 16 °

Работа по поиску перемежающихся неисправностей с помощью устройства может производиться на различных уровнях.

Командный уровень. Проверка последовательности выиолнения команд, выработки признаков результата, сигналов прерывания. В качестве СИ в этом случае используются выходы триггеров занятости, работы, готовности блоков контролируемого прибора, а также комбинации этих сигналов, Мнкрокомандный уровень. Проверяется последовательность выработки микрокоманд. В качестве СИ используются синхронмпульсы контролируемого прибора.

Проверка выработки условий в микропрограммном управлении. В качестве

СИ используется микрокоманда, в которой проверяется условие.

Проверка выполнения микроопераЦИ1. °

Проверка прохождения информации в одном разряде регистра или шине коллективного пользования. В качестве

СИ используется микрооперация опроса регистра или сигнал "инф-А" в шинах интерфейса.

Проверка считывания информации с внешних запоминающих устройств, в том числе с подвижных носителей информап м, магнитных барабанов, лент, перфолент и т.д. В качестве СИ исполь.

1381511

10 зуются синхроимпульсы, сопровождающие информацию. формула изобретения

Устройство для поиска перемежавщихся неисправностей, содержащее триггер ввода информации, сдвигающий регистр, схему сравнения, первый и второй блоки индикации, триггер пуска, триггер останова, с первого по шестой элементы И, три элемента ИЛИ, первый и второй счетчики и блок цифровой задержки, причем информационный 15 вход триггера ввода информации является входом контролируемых сигналов устройства, первый вход первого элемента И является входом синхронизации устройства, а второй вход соединен с единичным выходом триггера пуска, выход первого элемента И соединен с входами синхройизации триггера ввода информации и первого счетчика и первым входом второго элемента И, вы- 25 ход которого сбединен с входами синхронизации сдвигающего регистра и схемы сравнения, выход переполнения первого счетчика соединен с информационным входом блока цифровой задержки, группа информационных выходов первого счетчика соединена с группой входов первого блока индикации, выход первого элемента ИЛИ соединен с

R-входом триггера пуска, нулевой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика и входом сброса блока цифровой за- 40 держки, первый выход которого соеди нен с вторым входом второго элемента

И, вход запуска устройства соединен с первым входом четвертого элемента

И, выход которого соединен с входом 45 синхронизации триггера пуска и вторым входом третьего элемента И, D-вход триггера пуска подключен к шине единичного потенциала устройства, выход схемы сравнения соединен с входом 50 синхронизации второго счетчика, группа информационных выходов которого соединена с группой входов второго блока индикации, первый вход пятого элемента И подключен к входу блоки- 55 ровки устройства, выход пятого элемента И соединен с S-входом триггера останова, единичный выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и является выходом останова устройства, вход сброса устройства подключен к R-входу триггера останова и входу сброса второго счетчика, нулевой выход триггера останОва соединен с вторым входом четвертого элемента И, вход установки в "0 устройства подключен к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, выход последнего разряда сдвигавшего регистра соединен с первым информационным входом схемы сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей за счет возможности контроля импульсной последовательности с наличием асинхронных участков, оно содержит седьмой и восьмой элементы И, первый и второй триггеры конца контроля и третий блок индикации, причем первый вход шестого элемента И соединен с выходом триггера ввода информации, нулевой выход первого триггера конца контроля соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с информационным входом сдвигавшего регистра и вторым информационным входом схемы сравнения, единичный выход первого триггера конца контроля соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу запуска устройства, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с S-входом второго триггера конца контроля, выход которого соединен с первым входом тре тьего блока индикации, единичный выход триггера пуска соединен с вторым входом седьмого элемента И, вторым входом третьего блока индикации и первым входом восьмого элемента И, выход которого является информационным выходом устройства, второй вход восьмого элемента И соединен с первым выходом блока цифровой задержки, второй выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, третий вход третьего блока индикации соединен с единичным выходом триггера останова, выход второго элемента ИЛИ соединен с R-входом первого триггера конца контроля, D-вход которого подключен к шине единичного потенциала устройства, вход синхронизации первого триггера конца контроля является вхо

1381511

ОГ дом конца контроля устройства, второй вход пятого элемента И соединен с выходом первого разряда второго счетчика, вход сброса устройства подкличен к R-входу второго триггера конца контроля.

138151 I

0 27

Составитель Д.Ванюхин

Техред Л.олийнык Корректор И.Муска

Редактор И.Рыбченко

Заказ I185!45 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул-. Проектная, 4