комплекс экспресс-диагностики многоканальных цифровых блоков

Формула изобретения

Комплекс экспресс-диагностики многоканальных цифровых блоков, содержащий блок обработки данных, задатчик кода, подключенный к объекту контроля, мультиплексор, соединенный с вторым выходом блока управления, отличающийся тем, что введены формирователь сигнатур, соединенный с выходом блока управления, формирователь сетки частот, соединенный с задатчиком кода, блоком обработки данных, блоком управления, мультиплексором и синтезатором воздействий, задатчик тестов, подключенный к мультиплексору, задатчику кода, блоку обработки данных, блоку управления и синтезатору воздействий, кроме того, блок управления через последовательное соединение задатчика образов и блока обработки данных подключен ко второму своему входу, мультиплексор подключен к задатчику кода, а через синтезатор воздействий - к четвертому входу задатчика кода и через объект контроля - к четвертому входу блока обработки данных, причем второй вход задатчика тестов связан с входом, а четвертый выход блока управления - с выходом комплекса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности цифровых блоков и схем, поиска и локализации в них неисправностей как в процессе регулировки, так и в процессе эксплуатации.

Известно "Устройство контроля цифровых блоков" по а.с. N 1166121, кл. G 06 F 11/26, содержащее счетчики, регистр эталонных сигналов, триггер, элемент И, генератор импульсов, схему сравнения, распределитель, постоянный запоминающий блок, формирователь стробирующих импульсов, блок формирования сигнатур, регистр результата, блок индикации, входной и выходной коммутаторы, коммутатор самопроверки.

Однако схема данного устройства имеет малую достоверность оценки и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов при оценке временных параметров, т.к. в алгоритме отсутствуют блоки измерений временных характеристик.

Прототипом предполагаемого изобретения является "Устройство контроля цифровых блоков" по а.с. N 1755207, кл. G 01 R 31/26, содержащее генератор тестовых воздействий, блок обработки данных, блок управления, коммутатор (мультиплексор), запоминающий блок, счетчик адреса, блок свертки, блок сравнения, вход-выход шины данных ЭВМ, выход шины адреса ЭМВ, выход шины управления ЭВМ, блок измерителя сопротивлений, коммутатор, выходной узел, счетчик сбоев с совокупностью связей.

Недостаток данного устройства - работа до выявления первого отказа, что усложняет выявление причин дефекта при наличии их совокупности.

Технический результат предполагаемого изобретения - повышение эффективности диагностики отказа за счет информации об отказах по результатам полной проверки объекта.

Технический результат достигается тем, что в комплекс экспресс-диагностики многоканальных цифровых блоков, содержащий блок обработки данных, задатчик кода, подключенный к объекту контроля, мультиплексор, соединенный со вторым выходом блока управления, введены формирователь сигнатур, соединенный с первым выходом блока управления, формирователь сетки частот, соединенный с задатчиком кода, блоком обработки данных, блоком управления, мультиплексором и синтезатором воздействий, задатчик тестов, подключенный к мультиплексору, задатчику кода, блоку обработки данных, блоку управления и синтезатору воздействий, кроме того, блок управления через последовательное соединение задатчика образов и блока обработки данных подключен ко второму своему входу, мультиплексор подключен к задатчику кода, а через синтезатор воздействий - к четвертому входу задатчика кода и через объект контроля - к четвертому входу блока обработки данных, причем второй вход задатчика тесто связан с входом, а четвертый выход блока управления - с выходом комплекса.

Введение задатчика тестов необходимо и достаточно для хранения и введения в определенные моменты времени цифровых кодов, определяющих воздействия синтезатора воздействий, переключения кодов и определения программы блока управления при выборе соответствующих образов в задатчике образов.

Введение синтезатора воздействий необходимо и достаточно для формирования сигналов различного вида (дискретного, аналогового) с независимым временным сдвигом друг относительно друга. Алгоритм цифрового формирования воздействий позволяет вносить изменения в выходные сигналы программными средствами через задатчик кода. Так аналоговые воздействия могут формироваться на базе формирователя сигнала сложной формы по патенту РФ N 2022460 с различными величинами фронтов и спадов.

Введение задатчика образцов необходимо и достаточно для постоянного или временного хранения (при введении с программного обеспечения) амплитудно-временных параметров формируемых сигналов в цифровом двоичном коде. Выбор требуемых образов определяется задатчиком тестов через блок управления.

Введение формирователя сетки частот необходимо и достаточно для преобразования выходных информационных интервалов с допустимой погрешностью в заданных пределах для проверки соответствия заданным образом на отклик, построения воздействий с заданным временным сдвигом, формирования аналоговых сигналов с заданным амплитудно-временными характеристиками, синхронизации сигналов.

Таким образом, положительный технический эффект от введенных блоков и совокупности связей заключается в повышении эффективности диагностики отказа за счет информации об отказах по результатам полной проверки объекта; локализации дефекта периодической подачей требуемого сигнала до выяснения и устранения причин отказа.

Структурная схема комплекса экспресс-диагностики цифровых блоков дана на фиг. 1, на фиг. 2 - вариант фрагмента блока управления, на фиг. 3 - вариант синитезируемых воздействий: а - цифровых, б - аналоговых. Элемента и цепи начальной установки при включении питания не показаны.

Комплекс экспресс-диагностики многоканальных цифровых блоков (фиг. 1) содержит задатчик 1 кода, подключенный к объекту 2 контроля, формирователь 3 сигнатур и мультиплексор 4, соединенные соответственно с первым и вторым выходами блока 5 управления, формирователь 6 сетки частот, соединенный с задатчиком 1 кода, блоком 7 обработки данных, блоком 5 управления, мультиплексором 4 и синтезатором 8 воздействий, задатчик 9 тестов, подключенный к мультиплексору 4, задатчику 1 кода, блоку 7 обработки данных, блоку 5 управления и синтезатору 8 воздействий, кроме того блок 5 управления через последовательное соединение задатчика 10 образов и блока 7 обработки данных подключен ко второму своему входу, мультиплексор 4 подключен к задатчику 1 кода, а через синтезатор 8 воздействий - к четвертому входу задатчика 1 кода и через объект 2 контроля - к четвертому входу блока 7 обработки данных, причем второй вход задатчика 9 тестов связан с входом 11, а четвертый выход блока 5 управления - с выходом 12.

Вариант фрагмента блока 5 управления содержит блок 13 фиксации ошибки через счетчик 14 подключенный к оперативной памяти 15, другой вход которой связан со входом блока 13 и подключен к блоку 7 обработки данных. Второй вход счетчика 14 подключает задатчик 9 тестов ко второму входу блока 13, третий вход которого связан с оперативной памятью 15.

Комплекс работает следующим образом.

В исходном состоянии блоком 5 управления задается режим проверки объекта 2 контроля из задатчика 9 тестов, потенциалами синтезатора 8 воздействий и задатчика 1 кода. Например, при наличии вывода данных объектом 2 на два взаимоисключающих потребителя (ПЗУ - канал связи) или контроль взаимоисключающих сигналов (по одним и тем же входам сигналы с разными параметрами - 6/19 8). Задатчик 9 тестов может быть выполнен в виде ПЗУ или ОЗУ, с вводимой программой из внешнего устройства по входу 11 с описанием сигналов вида фиг. 3а, б.

После установки начального режима командой начала работы блока 5 управления включается питание объекта 2 (шина установки начального состояния, как известная, не указана) и подаются выбранные частоты с формирователя 6 сетки частот. По установленному задатчиком 9 алгоритму блок 5 через мультиплексор 4 управляет синтезатором 8 воздействий, формирующего сигналы определенного вида, например, фиг. 3а, б. В соответствии с заданной программой синтезатор 8 определенным сигналом изменяет потенциал через задатчик 1 кода на управляющих входах объекта 2 контроля. Блок 7 обработки данных после подачи напряжения питания на объект 2 обеспечивает:

- постоянный контроль соответствия тока потребления заданным нормам, в случае отклонения фиксирует факт, а при превышении определенной/критической величины - отключает напряжение питания от объекта 2,

- контроль связей с корпусом контактов на программных входах,

- контроль наличия напряжения на программирующих входах.

Выходной информационный сигнал с результатами контроля входного воздействия (вида фиг. 3а, б) сравнивается блоком 7 обработки с эталонным образом из задатчика 10. Отрицательные результаты фиксируются блоком 5 управления без остановки алгоритма проверки. Сгруппированные результаты отклонений визуализируются формирователем 3 сигнатур или передаются в сопрягаемое устройство, например, ЭВМ, по выходу 12.

В процессе и по окончании программы проверки формирователь 3 сигнатур отображает результаты, позволяющие анализировать совокупность отклонений и принимать решение о наиболее вероятных их причинах с возобновлением цикла проверки с начала (элемент 14 фиг. 2). Алгоритм проверки сохраняется до первого отказа (фиксируется элементом 15 фиг. 2), при котором блок 5 управления переходит в режим повторения (элемент 13 фиг. 2) формирования данного воздействия синтезатором 8 для удобства выявления причины дефекта/отклонения, после устранения которого проверка продолжается до следующего дефекта.

Повышение эффективности диагностики объекта контроля достигается выводом результатов последовательным цифровым кодом по выходу 12 на ЭВМ с соответствующим программным обеспечением, при помощи которого могут задаваться соответствующие эталоны образов/тесто по входу 11.

Положительные результаты проверки отображает формирователь 3 сигнатур по окончании программы.

Комплекс был проверен на макете контрольно-технологической аппаратуры на этапе эскизного проекта прибора контроля 16 сигналов. В процессе проверки имитировались разновременности между сигналами в пределах 0,10...30 мкс, 20. . .60 мкс и различные их формы типа "дребезг" контактов, длительность начала сигнала 0,5 мкс или более 5 мкс. Выходная информация контролируемого прибора представлялась в виде квантовано-импульсной модуляции по двум выходам, последовательного двоичного кода и содержала результаты преобразования о величине разновременности между сигналами. . . . Дискретность КВИМ - 0,5 мкс, длительность информационного сигнала 15...400 мкс.

В объем проверки входили:

- проверка наличия связей с корпусов контактов программного разъема.

- проверка наличия и величины напряжений для программирования.

- проверка тока потребления,

- проверка импульсных параметров выходных сигналов... .

Положительный эффект определился временем проверки - не более 1 мин против 1-2 ч при проверке стандартными средствами (как минимум 16 генераторов типа Г5-54). Результаты проверки дублировались контролем информационных сигналов объекта контроля системой с цифровым представлением КВИМ (порядка 2 м бумаги при массе системы более 50 кг).