Устройство для обнаружения неисправностей в блоках коммутации цифровых интегрирующих структур

Устройство для обнаружения неисправностей в блоках коммутации цифровых интегрирующих структур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 1962961 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 081280 (21) 3253827/18-24 с присоединением заявки Ì9— (23) Приоритет—

151)М Кл з

G 06 F 11/22

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 300982. Бюллетень 8936

1зЗ1 УДК 621 ° 396 (088. 8) Дата опубликования описания 300932 (72) Авторы изобретения

P.Ì.Êðþêoa, H.M.Kðèaoðó÷êo и H.È.Êðàâ÷åí (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический инстит им. В.Д. Калмыкова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

В БЛОКАХ КОММУТАЦИИ ЦИФРОВЫХ ИНТЕГРИРУЮЩИХ

СТРУКТУР

1 2

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для автоматического обнаружения неисправ ностей в блоках коммутации цифровых интегрирующих структур (ЦИС) в режиме наладки.

Известны программные устройства для обнаружения неисправностей в цифровых вычислительных машинах, содержащие блок управления, блок коммутации, блок анализа и регистрации сигналов, блок индикации, и предназначенные для автоматизации обнаружения неисправностей в режиме наладки различных узлов машины P ) и 2$ .

Основным недостатком известных устройств является то, что они не позволяют обнаруживать неисправности в блоках коммутации цифровых интегрирующих структур (ЦИС) .

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущ- . ности к предлагаемому является устройство для обнаружения неисправнос.тей в блоках коммутации цифровых интегрирующих структур, содержащее блок управления, счетчик, первый и второй де1аифратор, первый, второй и третий коммутаторы, матрицу регистрации, первый и второй регистры ад« реса,.первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, блок ключей, блок вывода, причем первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с входами счетчика, первого элемента И, первого коммутатора, первого регистра адреса, второго регистра адреса и блока вывода, выходы счетчика соединены с входами первого дешифратора,.первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с шиной сброса

15 êoíòðîëèðóåìoão блока, второй выход первого дешифратора соединен с входом первого коммутатора, с входом второго коммутатора и с входом второго элемента И, а третий выход — с входом третьего коммутатора, первый вход блока управления соединен с выходом первого регистра адреса, второй вход блока управления соединен с выходом второго регистра адреса, а тре25 тий вход - с выходом элемента ИЛИ, выходы второго коммутатора соединены с первой группой входов матрицы регистрации и с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым вхоЗ0 дом второго элемента И, выход кото962961.рого соединен с входом блока ключей, .первая гр ппа выходов первого регистра адреса соединена с первой группой входов третьего коммутатора и с первой группой входов второго дешифратора, а первая группа выходов второго регистра адреса соединена с второй группой входов третьего коммутатора и второй группой входов второго дешифратора, первая группа выходов которого соединена с второй группой !О входов матрицы регистрации, а вторая группа выходов вЂ,с группой входов блока ключей, первая группа входов блока вывода соединена с выходами матрицы регистрации, а вторая груп- f5 па входов - с выходами блока ключей, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента И, а остальные входы — с выходами.матрицы регистрации, выходы первого и третьего коммутаторов соединены соответственно с информационными и управляющими шинами контролируемого блока, а входы второго коммутатора соединены с контрольными точками конту5 ролируемого блока 13).

Однако устройство обладает недостаточной эффективностью обнаружения неисправностей, так как оно не позволяет обнаруживать неисправности типа "несрабатывание" контролируемого коммутирующего элемента при одновременном "ложном. срабатывании" произвольных коммутирующих элементов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение 35 точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обнаружения неисправностей в блоках коммутации цифровых интегрирующих структур, содер- 40 жащее блок управления, первый и вто-. рой выходы которого подключены ко

-входам соответственно первого и вто- . рого регистров адреса, первые выходы которых соединены соответственно р5 с первым и вторым входом блока управления, третий выход которого подключен через последовательно соединенные счетчик и первый дешифратор к пер. вьщ входам первого и второго коммутаторов, четвертый выход — к первому входу элемента И, соединенного вторым входом с вторым выходом первого дешифратора, пятый выход — к второму входу первого коммутатора, шестой вы. ход — к первому входу блока вывода, соединенного вторыми входами с выхода ми первой матрицы регистрации и с пер-. выми входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу блока управления, второй выход первого дешифратора соединен с первым входом третьего коммутатора, вторые входы которого подключены к выходам первого и второго регистров адреса и к .входам второго дешифратора пер 65 вые выходы которого подключены к первым входам первой матрицы регистрации, вторыми входами соединенной с выходами второго коммутатора, введены последовательно соединенные блок инверторов, четвертый. коммутатор и вторая матрица регистрации, вторые входы которой подключены к вторым выходам второго дешифратора, а выходы - к вторым входам элемента ИЛИ и к третьим входам блока вывода, а входы блока инверторов соединены с вторыми входами второго коммутатора.

На чертеже дана электрическая схема устройства для обнаружения неисправностей.

В состав устройства для обнаружения неисправностей в блоках коммута1ции ЦИС входят блок 1 управления, ,счетчик 2, первый дешифратор 3, эле мент И 4, первый коммутатор 5, второй коммутатор 6, четвертый коммутатор 7, .блок инверторов 8, первый регистр 9 адреса, второй регистр

10 адреса, третий коьмутатор 11, блок 12 вывода, элемент ИЛИ 13, блок

14 анализа и регистрации сигналов, содержащий дешифратор 15, первую матрицу 16 регистрации, вторую матрицу 17 регистрации,.шина 18 сброса контролируемого блока, информационные шины 19 контролируемого блока, управляющие шины 20 контролируемого блока, контрольные точки 21 контролируемого блока.

Контролируемый блок — блок коммутации ЦИС - представляет собой набор коммутирующих элементов, позволяющих устанавливать связь любого выхода из N решающих блоков ЦИС с любым из d входов каждого из N решающих блоков. Каждый коммутирующий элемент представляет собой элемент памяти (триггер) с входным клапаном и элементом И, управляемым этим триггером. Коммутация решающих блоков осуществляется в соответствии с матрицей коммутации, определяемой при программировании задачи. При .этом выбор соответствующего элемента производится выбором определяемых матрицей коммутации соответствующего адреса строки и адреса столбца коммутирующих элементов. Эти адреса по управляющим шинам поступают на входные клапаны коммутирующих элементов и устанавливают триггер выбираемого коммутирующего элемента в единичное. состояние. Информационные же сигналы поступают на входы элементов И, вторые входы которых управляются этими триггерами. Основными неисправностями блока коммутации ЦИС являются

"несрабатывание" выбираемого коммутируемого элемента при отсутствии "ложного срабатывания" произвольных коммутирующих элементов, "несрабатывание" выбираемого коммутирующего элемента

962961 при наличии одновременно "ложного срабатывания" произвольных коммутирующих элементов и "ложное срабатывание" произвольных коммутирующих элементов при отсутствии "несрабатывания" выбираемого коммутирующего элемента.

Предлагаемое устройство позволит автоматически обнаруживать эти неисправности и указывать номер неисправного коммутирующего элемента. 10

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы блок 1 производит установку в исходное состояние счетчика 2, первого регистра 9 и вто- 5 рого регистра "D.

Поиск неисправностей в контролируемом блоке коммутации ЦИС осуществляется последовательным выбором коммутирующих элементов и проверкой их неисправности ° Проверка исправности каждого коммутирующего элемента осу ществляется за цикл, состоящий из трех тактов: установка в исходное ,состояние блока коммутации, выбор

;контролируемого коммутирующего эле3кента, проверка его исправности.

После выработки блоком 1 сигнала

"Пуск" начинается первый цикл— проверка неисправности первого коммутирующего элемента, соответствующего первой строке первого столбца матрицы коммутации. При этом в первом такте этого цикла блок 1 заносит единицы в первые разряды регистров

9 и 10 и одновременно подачей сигнала на счетчик 2 устанавливает его в единичное состояние. В результате этого дешифратор 3 открывает элемент

И 4 и сигнал установки в исходное состояние поступает через элемент И 40

4 на шину 18 сброса контролируеМого блока и устанавливает его в исходное состояние. Во втором такте первого цикла счетчик 2 перебрасывается в состояние, равное двум. При этом де- 45 аифратор 3 подает управляющий сигнал яа коммутатор 11 и в результате с выходов регистров 9 и 10 сигналы поступают через коммутатор 11 на управ- лякяцие шины 20 контролируемого бло- 50 а, а так как в регистрах 9 и 10 .записаны единицы в первых разрядах, то происходит выбор первого коммутирующего элемента. В третьем такте первого цикла счетчик 2 перебрасывается в состояние, равное трем, а дешифратор 3 подает разрешающий сигнал на коммутаторы 5-7. В результате блок 1 подает сигналы через коммутатор 5 на все информационные шины 19 контролируемого блока, а коммутато ры 6 и 7 снимают сигналы соответственно с контрольных точек 21 и их инверсные значения с выходов блока инверторов 8 и подают их на входы блока 14 анализа и регистрации сигналов.

Этот блок производит выявление не- исправностей. В случае отсутствия неисправностей в первом коммутирующем элементе блок 1 начинает второй цикл проверки, в течение которого проверяется второй коммутирующий элемент, соответствующий второй строчке первого столбца матрицы коммутации. При этом в первом такте второго цикла блок 1 сдвигает на один разряд единицу в регистре 9 и устанавливает счетчик 2 в единичное состояние, а далее проверка исправности второго коммутирующего элемента первого столбца осуществляется аналогично проверке исправности первого коммутирующего элемента. Когда единица в регистре 9 сдвинется в последний разряд и будет проверен последний коммутирующий элемент первого столбца, .то в первом такте следующего цикла проверки эта единица переза-. пишется в первый разряд этого регистра и одновременно в регистре 10 единица сдвинется сигналом из блока

1 во второй разряд и аналогично будут проверены все коммутирующие элементы, соответствующие второму столбцу матрицы коммутацич. В случае, если в каком-та.коммутирующем элементе блока коммутации ЦИС возникла неисправность, то при выборе этого коммутирующего элемента в третьем такте его проверки эта неисправность будет обнаружена блоком 14.

При этом, если возникла неисправность типа "несрабатывание" контролируемого коммутирующего элемента при отсутствии "ложного срабатывания" произвольных коммутирующих элементов, то обнаружение этой неисправ. ности производится в матрице 17 бло ка 14, состоящей из двухвходовых элементов И, на первые входы которых поступают сигналы с выходов коммутатора 7, а вторые входы соединены с единичными выходами дешифратора 15, который расшифровывает номер контролируемого коммутирующего элемента и подачей сигнала на элемент И, соответствующий контролируемому коммутирующему элементу, подготавливает этот элемент И к прохождению сигнала неисправности. Тогда в случае

"несрабатывания" контролируемого коммутирующего элемента при отсутствии "ложного срабатывания" произвольных коммутирующих элементов на всех контрольных точках 21 контролируемого блока коммутации ЦИС будут нулевые сигналы и в результате на всех выходах блока инверторов 8 будут еди— ничные сигналы, которые пройдут через коммутатор 7 и поступят через группу входов матрицы 17 блока 14 на первы входы двухвходовых элементов И этой матрицы, в том числе и на элемент И, который соответствует контролируемом

962961 коммутирующему элементу и уже подготовлен к прохождению сигнала неисправности. В результате сигнал неисправности пройдет через этот элеыент И матрицы 17 и поступит в блок

12 вывода, где произойдет индикация номера неисправного коммутирующего элемента контролируемого блока коммутации ЦИС. Одновременно сигнал о неиспра.вности контролируемого коммутирующего элемента с выхода соот- 10 ветствующего элемента И матрицы, 17 поступает через элемент ИЛИ 13 в блок 1 управления. Если же возникла неисправность- типа "ложное срабатывание" коммутирующих элементов !5 при отсутствии "несрабатывания" контролируемого коммутирующего элемента, то обнаружение этой неисправности произвОдится в матрице .16 блока,14, состоящей также из двухвходовых элементов И, на первые входы которых поступают сигналы с выходов коммутатора 6, а на вторые входы инверсные выходы дешифратора 15 блока 14, которые подготовят к прохождению сигналов все элементы И матрицы 16 блока 15, кроме одного, соответствующего контролируемому коммутирующему элементу. Тогда в случае

"ложного срабатывания" коммутирующих элементов при отсутствии "несрабатывания" контролируемого коммутирующего элемента, единичные сигналы. с выходов неисправных коммутирующих элементов поступают через коммутатор

6 и через соответствующие элементы И матрицы 16 блока 14 в блок 12 вывода, где происходит индикация номеров неисправных коммутирующих элементов контролируемого блока коммутации ЦИС. Одновременно сигналы 40 о неисправности коммутирующих элементов с выходов матрицы 16 блока

14, также, как и в предыдущем случае с .выходов матрицы 17, поступают через элемент ИЛИ 13 в блок 1 управ- 45 ления. В то же время, так как в этом случае "несрабатывание" контролируемого коммутирующего элемента отсутству-: ет, т.е. контролируемый коммутирующий элемент исправен и "сработал", то 5О единичный сигнал с выхода этого конт ролируемого коммутирующего элемента поступит на вход блока инверторов 8 и, проинвертировавшись, уже нулевым сигналом поступит через коммутатор

7 в матрицу 17 на первый вход того элемента И этой матрицы, который соответствует контролируемому коммути рующему элементу. В результате матри ца 17 регистрирует отсутствие неиспрай ности и на свой выход сигнал о неисправности не выдает. Если же возникла неисправность типа "несрабатывание" контролируемого коммутирующего элемента при одновременном "ложном сраба 5 тывании" произвольных коммутирующих элементов, то обнаружение этой неисправности производится одновременно в первой 16 и второй 17 матрицах блока 14. При этом, обнаружение "несрабатывания" контролируемого коммутирующего элемента производится матрицей

17 так же, как и при описанном выше первом типе неисправностей, а обнаружение "ложного срабатывайия" коммути рующих элементов производится матрицей 16 так же, как и при описанном выше втором типе неисправностей. Полученные сигналы неисправностей с вы" ходов матрицы 16 и матрицы 17 поступают в-.блок 12 вывода, где происходит индикация номеров неисправных коммутирующих элементов контролируемого блока коммутации ЦИС. Одновременно сигналы о неисправности коммутирующих элементов с выходов матрицы 16 и матрицы 17 поступают через элемент ИЛИ 13 в блок 1 управления.

При этом блок 1 управления запрещает переход к следующему циклу проверки, но продолжает подавать сигналы на счетчик 2, который работает как счетчик по модулю три, в результате чего три такта проверки - установка: в исходное состояние блока коммутации, выбор контролируемого коммутирующего элемента и проверка его исправности - начинают циклически повторяться при одном и том же контролируемом коммутирующем элементе, при котором обнаружена неисправность.

После выявления причины неисправности этого коммутирующего элемента в внешним осмотром или с помощью осциллографа, входящего в блок 12 вывода, устройство выключается и неисправрость устраняется. Затем снова уст,ройство,включается и снова произво.пится проверка исправности коммутирующих элементов блока коммутации

ЦИС, начиная с первого. После окончания проверки исправности последнего коммутирующего элемента, соответству. ющего последней строчке последнего столбца матрицы коммутации, единицы с последних разрядов регистров 9 и

10 одновременно поступят в блок 1 управдения и этот блок выработает сигнал окончания проверки и сигнал исправности контролируемого блока коммутации ЦИС, который поступит на индикацию в блок 12 вывода.

Таким образом, предлагаемое устройство наряду с обнаружением неисправностей типа "несрабатывание," контролируемого коммутирующего элемента при отсутствии "ложного сраба тывания" произвольных коммутирующих элементов и "ложное срабатывание" произвольных коммутирующих элементов обеспечивает также возможность об962961

10 наружения неисправностей типа "несрабатывание" контролируемого коммутирующего элемента при одновременном

"ложном срабатывании" произвольных коммутирующих элементов, что известным устройством не обнаруживалось.

Вследствие этого предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность обнаружения неисправностей в блоках коммутации ЦИС и сократить время их наладки.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения неисправностей в блоках коммутации цифровых интегрирующих структур, содержащее блок управления, первый и второй выходы которого подключены к входам соответственно первого и

1 второго регистров адреса, первые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, третий выход которого подключен через последовательно соединенные счетчик и первый дешифратор к первым входам первого и второго коммутаторов, четвертый выход— к первому входу элемента И соединенного вторым входом с вторым выходом первого дешифратора, пятый выход к второму входу первого коммутатора, шестой выход — к первому входу блока вывода, соединенного вторыми входами с выходами первой матрицы регистрации и с первыми входами элемента

ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу блока управления, второй выход первого дешифратора соединен

5,с первьп входом третьего коммутатора, вторые входы которого подключены к выходам первого и второго регистров адреса и к входам второго дешифратора, первые выходы которого.подключе о ны к первьм входам первой матрицы регистрации, вторыми входами соединен. ной с выходами второго коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расши15 рения функциональных возможностей, в него введены послещ вательно соединенные блок инверторов, четвертый ,коммутатор и вторая матрица регистрации, вторые входы которой подклю-

2О чены к вторым выходам второго дешифратора, а выходы — к вторым входам элемента ИЛИ и к третьим входам блока вывода, а входы блока инверторов соединены с вторыми входами второго

25 ™утатоРа

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 203326, кл. G 06 F 11/04, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

370609, кл. G 06 F 11/04, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 805321, кл. G 06 F 11/22, 1978 (прототип .

962961

Составитель Е. Ворсобина

Редактор Н. Гришанова Техред N.òåïåð Корректор E.Ðîøêî

Заказ 515 О Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4