имитатор ир-60-500 для отладки корабельных цифровых управляющих систем

Формула изобретения

Имитатор для отладки корабельных цифровых управляющих систем, содержащий первый канал, включающий блок согласования, информационный регистр, регистр команд, буферный регистр, дешифратор команд, группу триггеров, группу элементов И, счетчик времени, элемент задержки, блок задания сбоев, блок задания неисправностей, блок задания признака контролируемого параметра, блок индикации, группу счетчиков сбоев, группу блоков сравнения, группу элементов НЕ, группу элементов запрета, генератор тактовых импульсов, элемент НЕ, дешифратор кода времени и блок сравнения, причем вход и выход блока согласования являются соответственно информационными входом и выходом первого канала, группа информационных выходов блока согласования соединена с группой информационных входов информационного регистра, выход "Конец приема" блока согласования соединен с входом записи информационного регистра, группа информационных выходов регистра команд соединена с группой информационных входов блока согласования, первый выход дешифратора команд соединен с входами начальной установки триггеров группы, выход каждого триггера группы соединен с первым входом соответствующего элемента И группы, группа информационных выходов информационного регистра соединена с группой информационных входов буферного регистра, группой входов дешифратора команд и первой группой входов блока сравнения, выход равенства которого соединен с входом записи буферного регистра, группа выходов блока задания признака контролируемого параметра соединена с второй группой входов блока сравнения, выходы буферного регистра соединены с входами блока индикации, каждый выход группы выходов дешифратора команд соединен со счетным входом соответствующего счетчика сбоя группы и через соответствующий элемент НЕ группы - с входом разрешения сравнения соответствующего блока сравнения группы, информационный выход каждого счетчика сбоев группы соединен с первым информационным входом соответствующего блока сравнения группы, каждый выход группы выходов блока задания сбоев соединен с вторым входом соответствующего блока сравнения группы, выход каждого блока сравнения группы соединен с входом установки в "1" соответствующего триггера группы, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом счетчика времени и через элемент НЕ - с входом стробирования дешифратора кода времени, первый выход дешифратора команд соединен с входом начальной установки счетчика времени, группа информационных выходов счетчика времени соединена с группой информационных входов дешифратора кода времени, каждый выход дешифратора кода времени соединен с вторыми входами элементов И группы, выход каждого элемента И группы соединен с прямым входом соответствующего элемента запрета группы, первый и второй выходы кода времени счетчика времени соединены с входами записи соответственно регистра команд и блока согласования, каждый выход блока задания неисправностей соединен с инверсным входом каждого элемента запрета группы, выходы которых соединены с соответствующими входами регистра команд, выход "Конец приема" блока согласования через элемент задержки соединен с входом разрешения сравнения блока сравнения и входом стробирования дешифратора команд, отличающийся тем, что в него введены дополнительные каналы, каждый из которых включает блок согласования данного канала, информационный регистр данного канала, регистр команд данного канала, буферный регистр данного канала, дешифратор команд данного канала, группу триггеров данного канала, группу элементов И данного канала, счетчик времени данного канала, элемент задержки данного канала, блок задания сбоев данного канала, блок задания неисправностей данного канала, блок задания признака контролируемого параметра данного канала, блок индикации данного канала, группу счетчиков сбоев данного канала, группу блоков сравнения данного канала, группу элементов НЕ данного канала, группу элементов запрета данного канала, генератор тактовых импульсов данного канала, элемент НЕ данного канала, дешифратор кода времени данного канала и блок сравнения данного канала, причем вход и выход блока согласования данного канала являются соответственно информационными входом и выходом данного канала, группа, информационных выходов блока согласования данного канала соединена с группой информационных входов информационного регистра данного канала, выход "Конец приема" блока согласования данного канала соединен с входом записи информационного регистра данного канала, группа информационных выходов регистра команд данного канала соединена с группой информационных входов блока согласования данного канала, первый выход дешифратора команд данного канала соединен с входами начальной установки триггеров группы данного канала, выход каждого триггера группы данного канала соединен с первым входом соответствующего элемента И группы данного канала, группа информационных выходов информационного регистра данного канала соединена с группой информационных входов буферного регистра данного канала, группой входов дешифратора команд данного канала и первой группой входов блока сравнения данного канала, выход равенства которого соединен с входом записи буферного регистра данного канала, группа выходов блока задания признака контролируемого параметра данного канала соединена с второй группой входов блока сравнения данного канала, выходы буферного регистра данного канала соединены с входами блока индикации данного канала, каждый выход группы выходов дешифратора команд данного канала соединен со счетным входом соответствующего счетчика сбоя группы данного канала и через соответствующий элемент НЕ группы данного канала - с входом разрешения сравнения соответствующего блока сравнения группы данного канала, информационный выход каждого счетчика сбоев группы данного канала соединен с первым информационным входом соответствующего блока сравнения группы данного канала, каждый выход группы выходов блока задания сбоев данного канала соединен с вторым входом соответствующего блока сравнения группы данного канала, выход каждого блока сравнения группы данного канала соединен с входом установки в "1" соответствующего триггера группы данного канала, выход генератора тактовых импульсов данного канала соединен со счетным входом счетчика времени данного канала и через элемент НЕ данного канала - с входом стробирования дешифратора кода времени данного канала, первый выход дешифратора команд данного канала соединен с входом начальной установки счетчика времени данного канала, группа информационных выходов счетчика времени данного канала соединена с группой информационных входов дешифратора кода времени данного канала, каждый выход дешифратора кода времени данного канала соединен с вторыми входами элементов И группы данного канала, выход каждого элемента И группы данного канала соединен с прямым входом соответствующего элемента запрета группы данного канала, первый и второй выходы кода времени счетчика времени данного канала соединены с входами записи соответственно регистра команд данного канала и блока согласования данного канала, каждый выход блока задания неисправностей данного канала соединен с инверсным входом каждого элемента запрета группы данного канала, выходы которых соединены с соответствующими входами регистра команд данного канала, выход "Конец приема" блока согласования данного канала через элемент задержки данного канала соединен с входом разрешения сравнения блока сравнения данного канала и входом стробирования дешифратора команд данного канала, первый канал и дополнительные каналы имеют корпуса, которые электрически соединены между собой и корпусом имитатора для отладки корабельных цифровых управляющих систем, а шины нулевого потенциала первого канала и дополнительных каналов выполнены с возможностью электрического соединения между собой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно: к устройствам для контроля и отладки цифровых управляющих систем, и может быть использовано для имитации функционирования объекта управления, в частности, корабельного оружия.

Известно устройство для контроля цифровых систем, содержащее входной и выходной регистры, шифратор, группу элементов И [1]. Данное устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как не обеспечивает имитацию объекта управления.

Известно устройство для контроля канала ввода-ввода вычислительной машины, содержащее блок согласования информационный регистр, регистр команд, буферный регистр, дешифратор команд, группу триггеров, группу элементов И, счетчик времени и элемент задержки с соответствующими связями [2]. Данное устройство обеспечивает контроль и отладку оборудования цифровых систем при работе систем в специальном контрольном режиме. Однако, устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как не обеспечивает контроль и отладку цифровых систем при работе по штатным программам в реальном масштабе времени.

Известно также устройство для отладки цифровых систем, являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому [3]. Устройство-прототип представляет собой имитатор, который содержит блок согласования, информационный регистр, регистр команд, буферный регистр, дешифратор команд, группу триггеров, группу элементов И, счетчик времени, элемент задержки, блок задания сбоев, блок задания неисправностей, блок задания признака контролируемого параметра, блок индикации, группу счетчиков сбоев, группу блоков сравнения, группу элементов НЕ, группу элементов запрета, генератор тактовых импульсов, элемент НЕ, дешифратор кода времени и блок сравнения, причем вход и выход блока согласования являются соответственно информационными входом и выходом первого канала, группа информационных выходов блока согласования соединена с группой информационных входов информационного регистра, выход "Конец приема" блока согласования соединен с входом записи информационного регистра, группа информационных выходов регистра команд соединена с группой информационных входов блока согласования, первый выход дешифратора команд соединен с входами начальной установки триггеров группы, выход каждого триггера группы соединен с первым входом соответствующего элемента И группы, группа информационных выходов информационного регистра соединена с группой информационных входов буферного регистра, группой входов дешифратора команд и первой группой входов блока сравнения, выход равенства которого соединен с входом записи буферного регистра, группа выходов блока задания признака контролируемого параметра соединена c второй группой входов блока сравнения, выходы буферного регистра соединены с входами блока индикации, каждый выход группы выходов дешифратора команд соединен со счетным входом соответствующего счетчика сбоя группы и через соответствующий элемент НЕ группы - с входом разрешения сравнения соответствующего блока сравнения группы, информационный выход каждого счетчика сбоев группы соединен с первым информационным входом соответствующего блока сравнения группы, каждый выход группы выходов блока задания сбоев соединен с вторым входом соответствующего блока сравнения группы, выход каждого блока сравнения группы соединен с входом установки в "1" соответствующего триггера группы, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом счетчика времени и через элемент НЕ - с входом стробирования дешифратора кода времени, первый выход дешифратора команд соединен с входом начальной установки счетчика времени, группа информационных выходов счетчика времени соединена с группой информационных входов дешифратора кода времени, каждый выход дешифратора кода времени соединен с вторыми входами элементов И группы, выход каждого элемента И группы соединен с прямым входом соответствующего элемента запрета группы, первый и второй выходы кода времени счетчика времени соединены с входами записи соответственно регистра команд и блока согласования, каждый выход блока задания неисправностей соединен с инверсным входом каждого элемента запрета группы, выходы которых соединены с соответствующими входами регистра команд, выход "Конец приема" блока согласования через элемент задержки соединен с входом разрешения сравнения блока сравнения и входом стробирования дешифратора команд.

Устройство-прототип позволяет контролировать управляющие цифровые системы и, кроме этого, обладает более широкими функциональными возможностями за счет обеспечения режима контроля и отладки управляющей цифровой системы, работающей по штатным программам в реальном масштабе времени. Устройство позволяет отображать информацию, передаваемую управляющей цифровой системой в объект управления, и проводить отладку системы при имитации сбоев и отказов объекта управления.

Недостатком устройства-прототипа является возможность имитации только одного объекта управления.

Задачей изобретения является создание высоконадежного многоканального имитатора для отладки корабельных цифровых управляющих систем.

Технический результат изобретения заключается в том, что предлагаемый имитатор позволяет простыми средствами производить отладку нескольких корабельных цифровых управляющих систем независимо друг от друга с минимальными взаимными помехами, не требует специальных нештатных команд от управляющих систем, реализует режим контроля и отладки цифровых управляющих систем, работающих по штатным программам в реальном масштабе времени, позволяет отображать информацию, передаваемую управляющих цифровых систем в объекты управления, и проводить отладку систем при имитации сбоев и отказов объектов управления.

Указанная задача решается тем, что в имитатор для отладки корабельных цифровых управляющих систем, содержащий первый канал, включающий блок согласования, информационный регистр, регистр команд, буферный регистр, дешифратор команд, группу триггеров, группу элементов И, счетчик времени, элемент задержки, блок задания сбоев, блок задания неисправностей, блок задания признака контролируемого параметра, блок индикации, группу счетчиков сбоев, группу блоков сравнения, группу элементов НЕ, группу элементов запрета, генератор тактовых импульсов, элемент НЕ, дешифратор кода времени и блок сравнения, причем вход и выход блока согласования являются соответственно информационными входом и выходом первого канала, группа информационных выходов блока согласования соединена с группой информационных входов информационного регистра, выход "Конец приема" блока согласования соединен с входом записи информационного регистра, группа информационных выходов регистра команд соединена с группой информационных входов блока согласования, первый выход дешифратора команд соединен с входами начальной установки триггеров группы, выход каждого триггера группы соединен с первым входом соответствующего элемента И группы, группа информационных выходов информационного регистра соединена с группой информационных входов буферного регистра, группой входов дешифратора команд и первой группой входов блока сравнения, выход равенства которого соединен с входом записи буферного регистра, группа выходов блока задания признака контролируемого параметра соединена с второй группой входов блока сравнения, выходы буферного регистра соединены с входами блока индикации, каждый выход группы выходов дешифратора команд соединен со счетным входом соответствующего счетчика сбоя группы и через соответствующий элемент НЕ группы - с входом разрешения сравнения соответствующего блока сравнения группы, информационный выход каждого счетчика сбоев группы соединен с первым информационным входом соответствующего блока сравнения группы, каждый выход группы выходов блока задания сбоев соединен со вторым входом соответствующего блока сравнения группы, выход каждого блока сравнения группы соединен с входом установки в "1" соответствующего триггера группы, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом счетчика времени и через элемент НЕ - с входом стробирования дешифратора кода времени, первый выход дешифратора команд соединен с входом начальной установки счетчика времени, группа информационных выходов счетчика времени соединена с группой информационных входов дешифратора кода времени, каждый выход дешифратора кода времени соединен с вторыми входами элементов И группы, выход каждого элемента И группы соединен с прямым входом соответствующего элемента запрета группы, первый и второй выходы кода времени счетчика времени соединены с входами записи соответственно регистра команд и блока согласования, каждый выход блока задания неисправностей соединен с инверсным входом каждого элемента запрета группы, выходы которых соединены с соответствующими входами регистра команд, выход "Конец приема" блока согласования через элемент задержки соединен с входом разрешения сравнения блока сравнения и входом стробирования дешифратора команд, введены дополнительные каналы, каждый из которых включает блок согласования данного канала, информационный регистр данного канала, регистр команд данного канала, буферный регистр данного канала, дешифратор команд данного канала, группу триггеров данного канала, группу элементов И данного канала, счетчик времени данного канала, элемент задержки данного канала, блок задания сбоев данного канала, блок задания неисправностей данного канала, блок задания признака контролируемого параметра данного канала, блок индикации данного канала, группу счетчиков сбоев данного канала, группу блоков сравнения данного канала, группу элементов НЕ данного канала, группу элементов запрета данного канала, генератор тактовых импульсов данного канала, элемент НЕ данного канала, дешифратор кода времени данного канала и блок сравнения данного канала, причем вход и выход блока согласования данного канала являются соответственно информационными входом и выходом данного канала, группа информационных выходов блока согласования данного канала соединена с группой информационных входов информационного регистра данного канала, выход "Конец приема" блока согласования данного канала соединен с входом записи информационного регистра данного канала, группа информационных выходов регистра команд данного канала соединена с группой информационных входов блока согласования данного канала, первый выход дешифратора команд данного канала соединен с входами начальной установки триггеров группы данного канала, выход каждого триггера группы данного канала соединен с первым входом соответствующего элемента И группы данного канала, группа информационных выходов информационного регистра данного канала соединена с группой информационных входов буферного регистра данного канала, группой входов дешифратора команд данного канала и первой группой входов блока сравнения данного канала, выход равенства которого соединен с входом записи буферного регистра данного канала, группа выходов блока задания признака контролируемого параметра данного канала соединена с второй группой входов блока сравнения данного канала, выходы буферного регистра данного канала соединены с входами блока индикации данного канала, каждый выход группы выходов дешифратора команд данного канала соединен со счетным входом соответствующего счетчика сбоя группы данного канала и через соответствующий элемент НЕ группы данного канала - с входом разрешения сравнения соответствующего блока сравнения группы данного канала, информационный выход каждого счетчика сбоев группы данного канала соединен с первым информационным входом соответствующего блока сравнения группы данного канала, каждый выход группы выходов блока задания сбоев данного канала соединен с вторым входом соответствующего блока сравнения группы данного канала, выход каждого блока сравнения группы данного канала соединен с входом установки в "1" соответствующего триггера группы данного канала, выход генератора тактовых, импульсов данного канала соединен со счетным входом счетчика времени данного канала и через элемент НЕ данного канала - с входом стробирования дешифратора кода времени данного канала, выход дешифратора команд данного канала соединен с входом начальной установки счетчика времени данного канала, группа информационных выходов счетчика времени данного канала соединена с группой информационных входов дешифратора кода времени данного канала, каждый выход дешифратора кода времени данного канала соединен со вторыми входами элементов И группы данного канала, выход каждого элемента И группы данного канала соединен с прямым входом соответствующего элемента запрета группы данного канала, первый и второй выходы кода времени счетчика времени данного канала соединены с входами записи соответственно регистра команд данного канала и блока согласования данного канала, каждый выход блока задания неисправностей данного канала соединен с инверсным входом каждого элемента запрета группы данного канала, выходы которых соединены с соответствующими входами регистра команд данного канала, выход "Конец приема" блока согласования данного канала через элемент задержки данного канала соединен с входом разрешения сравнения блока сравнения данного канала и входом стробирования дешифратора команд данного канала, первый канал и дополнительные каналы имеют корпуса, которые электрически соединены между собой и корпусом имитатора для отладки корабельных цифровых управляющих систем, а шины нулевого потенциала первого канала и дополнительных каналов выполнены с возможностью электрического соединения между собой, например, с помощью электроразъема.

На фиг. 1 - изображена схема имитатора для отладки корабельных цифровых управляющих систем; на фиг. 2 - пример реализации блока согласования; на фиг. 3 - пример реализации блока сравнения; на фиг. 4 - схема первого дополнительного канала.

На фиг. 1 обозначены:

1 - блок согласования первого канала,

2 - информационный регистр первого канала,

3 - регистр команд первого канала,

4 - дешифратор команд первого канала,

5 - буферный регистр первого канала,

6 - счетчик времени первого канала,

7 - триггеры первого канала,

8 - элементы И первого канала,

9 - блок задания признака контролируемого параметра первого канала,

10 - блок сравнения первого канала,

11 - блок индикации первого канала,

12 - генератор тактовых импульсов первого канала,

13 - блок задания сбоев первого канала,

14 - блоки сравнения первого канала,

15 - счетчики сбоев первого канала,

16 - элементы НЕ первого канала,

17 - дешифратор кода времени первого канала,

18 - элемент НЕ первого канала,

19 - элемент задержки первого канала,

20 - блок задания неисправностей первого канала,

21 - элементы запрета первого канала,

22 - вход первого канала,

23 - выход первого канала,

24 - шина нулевого потенциала первого канала,

25 - электроразъем первого канала,

26 - корпус первого канала,

27 - первый канал,

28₁,..., 28_N - дополнительные каналы,

29₁,..., 29_N - корпуса дополнительных каналов,

30 - корпус имитатора для отладки для отладки корабельных цифровых управляющих систем,

На фиг. 2 обозначены:

31 - преобразователь последовательного кода в параллельный,

32 - преобразователь параллельного кода в последовательный,

33 - входной формирователь,

34 - выходной формирователь,

На фиг. 3 обозначены:

35 - группа элементов равнозначности,

36 - элемент И.

На фиг. 4 обозначены:

1₁ - блок согласования первого дополнительного канала,

2₁ - информационный регистр первого дополнительного канала,

3₁ - регистр команд первого дополнительного канала,

4₁ - дешифратор команд первого дополнительного канала,

5₁ - буферный регистр первого дополнительного канала,

6₁ - счетчик времени первого дополнительного канала,

7₁ - триггеры первого дополнительного канала,

8₁ - элементы И первого дополнительного канала

9₁ - блок задания признака контролируемого параметра первого дополнительного канала,

10₁ - блок сравнения первого дополнительного канала,

11₁ - блок индикации первого дополнительного канала,

12₁ - генератор тактовых импульсов первого дополнительного канала,

13₁ - блок задания сбоев первого дополнительного канала,

14₁ - блоки сравнения первого дополнительного канала,

15₁ - счетчики сбоев первого дополнительного канала,

16₁ - элементы НЕ первого дополнительного канала,

17₁ - дешифратор кода времени первого дополнительного канала,

18₁ - элемент НЕ первого дополнительного канала,

19₁ - элемент задержки первого дополнительного канала,

20₁ - блок задания неисправностей первого дополнительного канала.

21₁ - элементы запрета первого дополнительного канала,

22₁ - вход первого дополнительного канала,

23₁ - выход первого дополнительного канала,

24₁ - шина нулевого потенциала первого дополнительного канала,

25₁ - электроразъем первого дополнительного канала,

Первый канал 27 предлагаемого имитатора содержит (фиг. 1) блок 1 согласования, информационный регистр 2, регистр 3 команд, дешифратор 4 команд, буферный регистр 5, счетчик 6 времени, группу триггеров 7, группу элементов И 8, блок 9 задания признака контролируемого параметра, блок 10 сравнения, блок 11 индикации, генератор 12 тактовых импульсов, блок 13 задания сбоев, группу блоков 14 сравнения, группу счетчиков 15 сбоев, группу элементов НЕ 16, дешифратор 17 кода времени, элемент НЕ 18, элемент 19 задержки, блок 20 задания неисправностей, группу элементов 21 запрета, вход 22 и выход 23 первого канала 27.

Блок 1 согласования содержит (фиг. 2) преобразователь 31 последовательного кода в параллельный, преобразователь 32 параллельного кода в последовательный, входной формирователь 33, выходной формирователь 34.

Блоки 10 и 14 сравнения содержат (см. фиг. 3) группу элементов 35 равнозначности и элемент И 36.

Первый канал через электроразъем 25 соединен своим входом 22 и выходом 23 соответственно с выходом и входом корабельной цифровой управляющей системы, которые предназначены для стыковки с объектом управления.

Блок 1 согласования предназначен для организации обмена информацией между устройством и управляющей цифровой системой. Формирователи 33 и 34 предназначены для согласования уровней и временных характеристик сигналов в линии связи, например, двухполярных трехуровневых сигналов межсистемного интерфейса с уровнями и временными характеристиками сигналов логических элементов. Преобразователи 31 и 32 кодов предназначены для организации обмена последовательными кодами. Информационный вход блока 1 согласования является входом входного формирователя 33, выход которого соединен с входом преобразователя 31 последовательного кода в параллельный, группа выходов преобразователя 31 является группой выходов блока 1 согласования, а управляющий выход преобразователя 31 является управляющим выходом блока 1 согласования. Группа входов блока 1 согласования является группой входов преобразователя 32 параллельного кода в последовательный, выход которого соединен через выходной формирователь 34 с информационным выходом блока 1 согласования, а управляющий вход преобразователя 32 является управляющим входом блока 1.

Информационный регистр 2 предназначен для запоминания командной и числовой информации, поступающей в устройство из управляющей цифровой системы. Группа входов информационного регистра 2 соединена с группой информационных выходов блока 1 согласования.

Буферный регистр 5 предназначен для запоминания кодов, выводимых на индикацию. Группа выходов буферного регистра 5 соединена с группой входов блока 11 индикации.

Дешифратор 4 команд предназначен для расшифровки командной информации, поступающей из управляющей цифровой системы. Выход дешифратора 4 команд соединен с входами начальной установки группы триггеров 7, группы счетчиков 15 сбоев и счетчика б времени, а группа выходов дешифратора 4 команд соединена с входами группы элементов НЕ 16 и счетными входами группы счетчиков 15 сбоев.

Счетчик 6 времени предназначен для формирования кодов временных интервалов и последовательностей импульсов различной частоты для синхронизации работы блоков устройства. Группа выходов счетчика 6 времени соединена с группой входов дешифратора 17 кода времени, а первый и второй выходы счетчика 6 соединены соответственно с управляющими входами регистра 3 команд и блока 1 согласования.

Группа триггеров 7 предназначена для запоминания команд, поступающих из управляющей цифровой системы. Выходы триггеров 7 соединены с первыми входами элементов И 8.

Группа элементов И 8 предназначена для формирования сигналов состояния управления при наличии соответствующих сигналов на выходах триггеров 7 и группы дешифратора 17 кода времени. Выходы группы элементов И 8 соединены с информационными входами элементов 21 запрета.

Блок 9 предназначен для установки признаковой части контролируемого параметра. Блок 13 предназначен для установки типа и кратности имитируемых сбоев функционирования объекта управления при приеме команд от управляющей цифровой системы. Блок 20 предназначен для установки типа имитируемой неисправности объекта управления. Блоки 9, 13, 20 конструктивно представляют собой, например, клавиатуру.

Блок 10 сравнения предназначен для формирования сигнала записи в буферный регистр 5 при совпадении признаковой части параметра или команды, передаваемой из управляющей цифровой системы, с кодом признака, установлены на блоке 9. Выход блока сравнения соединен с управляющим входом буферного регистра 5, а вторая группа входов блока 10 сравнения соединена с группой выходов клавиатуры индикации. Блоки 10 и 14 сравнения содержат группу элементов 35 равнозначности и элемент И 36, причем первые входы группы элементов равнозначности образуют первую группу входов блока сравнения, вторые входы группы элементов 35 равнозначности образуют вторую группу входов блока сравнения, выходы группы элементов 35 равнозначности соединены с группой входов элемента И 36, выход которого является выходом блока сравнения, а один из входов элемента И 36 является входом стробирования блока сравнения.

Блок 11 индикации предназначен для наглядного отображения контролируемых параметров. Блок 11 индикации содержит индикаторы, например светодиоды, один вывод которых соединен с полюсом источника питания устройства, а другой - с группой входов блока 11 индикации. Группа входов блока 11 индикации соединена с группой выходов буферного регистра 5.

Группа счетчиков 15 сбоев предназначена для счета циклов выдачи команд из управляющей цифровой системы. Счетные входы счетчиков 15 сбоев соединены с группой выходов дешифратора 4 команд.

Группа блоков 14 сравнения предназначена для формирования сигналов прохождения команд при совпадении сигналов от счетчиков 15 сбоев и блока 13. Первые группы входов блоков 14 сравнения соединены с выходами счетчиков 15 сбоев, а их выходы соединены с единичными входами группы триггеров 7.

Группа элементов 21 запрета предназначена для блокировки сигналов состояния объекта управления при наличии соответствующих сигналов от блока 20. Управляющие входы элементов 21 запрета соединены с выходами блока 20. Выходы элементов 21 запрета соединены с группой входов регистра 3 команд.

Генератор 12 импульсов предназначен для формирования импульсов базовой частоты. Выход генератора тактовых импульсов соединен с входом элемента НЕ 18 и с счетным входом счетчика 6 времени.

Дешифратор 17 кода времени предназначен для формирования сигналов временных интервалов. Группа выходов дешифратора кода времени соединена с вторыми входами группы элементов И 8.

Инвертор 18 предназначен для формирования сигнала стробирования дешифратора 17 кода времени. Выход элемента НЕ 18 соединен с входом стробирования дешифратора 17 кода времени.

Группа элементов НЕ 16 предназначена для формирования сигналов стробирования блоков 14 сравнения. Выходы инверторов 16 соединены с входами стробирования блоков 14 сравнения.

Элемент 19 задержки предназначен для задержки сигнала конца приема с управляющего выхода блока 1 согласования и формирования сигнала стробирования дешифратора 4 команд и блока 10 сравнения. Вход элемента 19 задержки соединен с управляющим выходом блока 1 согласования, а выход соединен с входами стробирования дешифратора 4 команд и блока 10 сравнения.

Дополнительные каналы 28₁,..., 28_N выполнены по схеме (см. фиг. 4), аналогичной схеме первого канала 27. Блоки 1, 10 и 14 в каналах 28₁,...,28_N выполнены так же, как и в первом канале 27. На фиг. 2 и фиг. 3 шина 24 нулевого потенциала условно не показана. На фиг. 1 и фиг. 4 шина 24 (24₁) нулевого потенциала показана только один раз.

Корпус 26 первого канала 27, а также корпуса 29₁,...,29_N дополнительных каналов 28₁, ..., 28_N электрически соединены между собой и корпусом 30 имитатора.

Шины 24, 24₁, . ..,24_N всех каналов в процессе эксплуатации могут быть соединены между собой внешними проводниками через разъемы, клеммы и т.п. элементы.

Имитатор работает следующим образом.

Для обеспечения контроля и отладки корабельной цифровой вычислительной системы к ней подключают предлагаемый имитатор.

Рассмотрим работу первого канала 27.

На вход блока 1 согласования через информационный вход 22 первого канала 22 поступают последовательные коды параметров и команд, передаваемые цифровой управляющей системой в объект управления.

Хранение параллельного кода во время цикла преобразования последовательного кода в параллельный осуществляется информационным регистром 2. Запись кода в информационный регистр осуществляется по сигналу конца приема, поступающему с управляющего выхода преобразователя 24 последовательного кода в параллельный. Для контроля информации, выводимой из управляющей цифровой системы, на блоке 9 устанавливается код признаковой части контролируемого параметра или команды. При этом признаковая часть кода, принятого из управляющей системы, сравнивается блоком 10 сравнения с кодом, установленным на блоке 9.

Сравнение каждого разряда кода признака осуществляется соответствующим элементом 35 равнозначности. При совпадении всех разрядов кода признака и наличии на стробирующем входе элемента И 36 сигнала стробирования блок 10 сравнения формирует сигнал совпадения кода признака, который поступает на вход буферного регистра 5. По этому сигналу принятый код фиксируется буферным регистром 5 и отображается блоком 11 индикации.

Поскольку в системах реального времени вывода информации из управляющей системы в объект управления обычно осуществляется циклически, то последовательным перебором кодов признаков, например, адресов параметров на наборнике индикации можно проконтролировать ввод всех параметров. Для исключения возможности ложного срабатывания блока 10 сравнения во время смены информации в информационном регистре 2 сигнал стробирования блока 10 сравнения задержан относительно сигнала записи в информационный регистр 2 элементом 19 задержки.

Командная информация, по которой объект управления осуществляет переход к различным этапам процесса управления, расшифровывается дешифратором 4, стробирование выходов которого также осуществляется сигналом, задержанным относительно сигнала записи в информационный регистр 2.

По команде начальной установки на выходе дешифратора 4 формируется сигнал начальной установки группы триггеров 7, группы счетчиков 15 сбоев и счетчика 6 времени. С этого момента счетчик 6 времени начинает отсчет времени управления путем счета импульсов, поступающих от генератора 12. Дешифратор 17 кода времени формирует сигналы прохождения временных интервалов на своей группе выходов. На время срабатывания счетчика 6 времени сигналы на выходе дешифратора 17 кода времени блокируются сигналом, поступающим на его стробирующий вход с выхода элемента НЕ 18. По сигналам с группы выходов дешифратора 4 команд происходит срабатывание соответствующих счетчиков 15 сбоев. При совпадении кода на выходе счетчика 15 сбоев с кодом, установленным на блоке 13, блоком 14 сравнения формируется сигнал прохождения команды от управляющей цифровой системы.

При имитации исправной работы объекта управления и канала связи сигнал прохождения команды от управляющей системы формируется в соответствии с установленным на блоке 13 кодом, после первого же срабатывания счетчика 15 сбоев.

При имитации сбоя объекта управления или канала связи сигнал прохождения команды формируется блоком 14 сравнения только после повторной выдачи команды и соответственно второго срабатывания счетчика 15 сбоев.

Таким образом, устанавливая различные коды на блоке 13 сбоев, можно имитировать одиночные, двойные и так далее сбои исполнения команд объектом управления и контролировать реакцию цифровой управляющей системы на эти типы сбоев. Стробирование блоков 14 сравнения осуществляется сигналами с выходов элементов НЕ 16.

Сигналы прохождения команд, формируемые группой блоков 14 сравнения, запоминаются группой триггеров 7. При наличии сигнала прохождения команды от управляющей системы на выходе соответствующего триггера 7 группы и сигнала окончания интервала времени, соответствующего окончанию данного этапа процесса управления на выходе дешифратора 17 кода времени, элементом И 8 группы формируется сигнал состояния объекта управления.

С выхода элемента И 8 этот сигнал поступает на информационный вход элемента 21 запрета. Для имитации неисправностей прохождение сигналов состояния через группу элементов 21 запрета блокируется сигналами с наборника 20 неисправностей, поступающими на управляющие входы группы элементов 21 запрета.

Запись кода состояния в регистр 3 команд осуществляется циклически по сигналам с первого выхода счетчика 6 времени. С группы выходов регистра 3 команд код состояния через группу входов блока 1 согласования поступает на группу входов преобразователя 25 параллельного кода в последовательный, который производит преобразование кода. Запуск преобразователя 25 производится циклически по сигналам с второго выхода счетчика 6 времени. С выхода преобразователя 25 код состояния через выходной формирователь 27 и выход 31 устройства передается в управляющую цифровую систему.

Работа дополнительных каналов 28₁,...,28_N осуществляется аналогично работе первого канала 27. При этом благодаря электрическому соединению корпусов каналов 27, 28₁, ...,28_N между собой и корпусом 30 имитатора и возможности соединения шин нулевого потенциала снижаются помехи между каналами, повышая надежность многоканального контроля.

Представленные чертежи и описание позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить имитатор промышленным способом и применять его для отладки корабельных цифровых управляющих систем, что характеризует предлагаемое изобретение как промышленно применимое.

Источники информации.

1. Авт. свидет. СССР N 894792, кл. G 06 F 11/16, 1980 г.

2. Авт. свидет. СССР N 857997, кл. G 06 F 11/00, 1979 г.

3. А.С. СССР N 1254492, кл. G 06 F 11/28, 1986 г.(прототип).