Каган Б.М., Мкртумян И.Б. - Основы эксплуатации ЭВМ (Учеб. пособие для вузов) (Книга - Основы эксплуатации ЭВМ (Б.М.Каган, И.Б.Мкртумян)), страница 69

Регулировка послесвечения позволяет получать четкие осциллограммы трудных для наблюдения низкочастотных сигналов, которые дают мерцаюшие осциллограммы, и коротких импульсов с крутыми фронтами, но низкой частотой повторения. Некоторые осциллографы снабжаются сменными блоками переключателя и анализатора логических состояний, позволяющих получить новый режим отображения логических состояний, при котором результаты измерения отображаются на экране осциллографа в виде логических 1 и б. 377 47.$.

лОГические анализатОРы При поиске сложных неисправностей в дискретных устройствах возникает необходимость одновременного наблюдения нескольких сигналов, однократных и апериодических, поведения схемы в моменты времени, предшествующие какому-либо событию нли следующие за ним. Такие возможности предоставляет логический анализатор — прибор для сбора и анализа данных о реальных условиях работы дис. кретных устройств 156, 571. Логический анализатор (ЛА) представляет собой комбинацию многоканального регистратора двоичных сигналов, построенного на базе быстродействующего ЗУ с развитой системой управления процессом записи данных, и экранного пульта-дисплея, отображающего записанную в ЗУ информацию в форме, наиболее удобной для ее анализа.

Структурная схема логического анализатора приведена на рис. 17.4. глазы ллзалее ахаю з Рис. 17ти Структурная схема логического анализатора Различают два типа логических анализаторов: анализаторы логических состояний и анализаторы временнйх диаграмм. Анализаторы логических состояний фиксируют состояния контрольных точек проверяемой схемы во время такто- 378 вых сигналов, задаваемых проверяемым устройством, и записывают процесс изменения состояний синхронно с его работой.

Анализаторы временных диаграмм фиксируют состояния контрольных точек проверяемой схемы в моменты времени, которые задаются независимо работающим тактовым внутренним генератором анализатора. Состояния контрольных точек фиксируются в дискретные моменты времени (при подаче тактовых сигналов) в двоичной форме: 0 — при отсутствии сигнала, 1 — при его наличии. Логические анализаторы имеют два основных режима: регистрации и отображения.

Регистрацией называется процесс записи состояния сигналов, поступающих по входным каналам анализатора, в его запоминающие устройства. Регистрация начинается по сигналу запуска регистрации, который может быть либо внешним сигналом, либо кодовым словом, либо последовательностью кодовых слов. Отображением называется процесс индикации на экране злектронно-лучевой трубки временных диаграмм или логических состояний, записанных в ЗУ в процессе регистрации. Для установки режима, способа запуска регистрации, способа отображения, а также кодовых слов запуска регистрации на панели управления имеются переключатели и гнезда для подключения внешних сигналов.

Поскольку в режиме регистрации процесс записи сигналов в ЗУ ЛА идет в соответствии с выбранной тактовой частотой, сигналы, которые во времени короче тактового периода и появляются после тактового сигнала, не будут записаны, хотя и могут вызвать неясное изменение состояний асинхронной логики. Для обнаружения подобной ситуации некоторые ЛА имеют режим фиксации помех, Этот режим не позволяет измерить ширину короткого сигнала, однако указывает на его наличие и временнбе положе-'н.

Отличие отображения временных диаграмм, записанных в режиме регистрации и фиксации, показано на рис. 17.5. Основными характеристиками ЛА являются: число каналов одновременной регистрации состояний сигналов; уровни входных логических сигналов; глубина регистрации, т.е. максимальное количество запоминаемой по одному каналу информации; максимальная частота регистрации, определяющая минимальный интервал времени между двумя последовательными отсчетами состояний входных сигналов. йиауиай иагиии Саигрианиуиба Раб«им н Вбгуибгии Рабтин йФииаииии" Рнс. 17.5.

Отображения входного сигнала в режиме регистрации и «фиксация» Глубина регистрации определяется емкостью ЗУ, а максимальная частота регистрации — быстродействием ЗУ анализатора. Выпускаемые в настоящее время анализаторы имеют от 8 до 48 каналов регистрации, частоту регистрации от 20 до 200 МГц, глубину регистрации от 64 до 2048 бнт на канале. Процесс регистрации и ЛА может быть начат при появлении на входах: специально заданного внешнего сигнала; заданной кодовой комбинации (слово состояния) сигналов; заданной последовательности кодовых комбинаций.

Существуют следующие способы запуска регистрации: прямой, задержанный и с предварителаной установкой [561. При прямом запуске сигнал запуска сразу включает процесс регистрации, а при задержанном — через определенное время, задаваемое числом тактов задержки. При запуске с предварительной установкой анализатор регистрирует состояния в контрольных точках диагностируемого устройства независимо от сигнала запуска и позволяет сохранить и выдать на отображение данные, которые были записаны за Ф тактов до появления сигнала и М вЂ” М тактов после него, где М вЂ” максимальная глубина регистрации по одному каналу. Предварительная установка может иметь значение в пределах 1(М~М.

380 Если для запуска регистрации использовать канал, характеризуюгций появление сбоя, то прибор позволит записать предысторию появления этого события и на основе ее анализа установить причины сбоя. Информация ЗУ анализатора может быть выведена на экран в форме логических временных диаграмм, лологических таблиц или графического изображения.

1алаа 0 ггал л Г галант халасо астана Жаао Х ааааа б ааааа 1 Рис. 17.6. Режимы логического ааализатора: а — отображение нременнйх хнегремм; б — отображение логических ссстоннна В режиме отображения логических временно)х диаграмм анализатор функционирует как многоканальный цифровой запоминающий осциллограф, индицирующий двоичные сигналы состояний (рис.

17.6,а). Для облегчения анализа записанной информации и сопоставления сигналов, принятых по различным каналам, на экран индикатора выводятся вспомогательные указатели— курсоры в виде вертикальной линии, которая может перемещаться по указанию оператора вдоль горизонтальных осей. Курсоры дают возможность выделить интересующую часть временнбй диаграммы и растянуть ее во времени для более детального анализа.

В режиме отображения логических таблиц информация индицируется в двоичном, восьмеричном, шестнадцатеричном или алфавитно-цифровом коде (рис. 17.6,б). В графическом режиме отображения каждое из записанных слов состояний отображается на экране ЗЛТ в виде точки, координаты которой определяются разрядами слова состояния. Для правильных измерений большое значение имеет такая характеристика ЛА, «ак максимальная частота регистрации [111 От нее зависит ошибка измерений.

Так, например, при измерении сигнала длительностью 80 нс (рис. 17.7) на тактовой частоте 20 МГц погрешности измерения длительности и фазы составляют 30 и 43 нс соответственно, а на частоте 100 МГц — 0 и 3 нс. Таким образом, для более точного измерения требуется более высокая тактовая частота регистрации. На пракчике Санхроамнухьо тдд нгц уход юге данные Занесенные данные данхрооновнье Уд йгц Входные данные Эанееенныа данные Рис. 17.7. Ошибка отображсннн импульса длительностью 80 нс прн так- товых частотах регнстрацнн 20 и 100 МГц хорошие результаты получаются при десятикратном превышении частоты регистрации минимального периода наблюдаемых сигналов.

Это обстоятельство имеет большое значение, когда ЛА используется для поиска неисправностей в микропроцессорных системах. Даже при работе с микропроцессорными устройствами стактовой частотой 1 — 4МГц (например, 580ИК80А) желательно иметь ЛА с тактовой частотой регистрации 50 — 100 МГц, поскольку минимальная ширина синхроимпульса может быть равна 80 нс. Для наладки ЭВМ на ЭСЛ-схемах от ЛА требуется более.высокая тактовая частота (200 — 500 МГц), так как время цикла таких ЭВМ составляет 40 — 80 нс, а длительность синхросигналов 15 — 25 нс. 1УЛЧ СТЕНДЫ ПРОВЕРКИ ДПЯ тэз Стенды проверки ТЭЗ принято делить на сервисные, поставляемые с ЭВМ пользователю, и технологические, предназначенные для производства и централизованного обслуживания. Технологические стенды — это, как правило, автоматизированные устройства, рассчитанные на большой объем проверяемых ТЭЗ.

Сервисные стенды могут быть как автоматизированными, так и ручными. Ручные стенды неудобны в эксплуатации и требуют больших затрат времени на проверку ТЭЗ. В то же время при неполном ЗИП одной из основных проблем эксплуатации ЭВМ является сокращение времени локализации неисправной ИС и времени восстановления ЭВМ. Этого можно было бы достигнуть за счет автоматизированных сервисных стендов, если бы оии стоили не очень дорого. В этих условиях для ЭВМ ЕС наиболее удобным решением является разработка интегрированных в ЭВМ стендов проверки ТЭЗ, использующих аппаратурные средства блока диагностики и сервисного процессора.

Существуют два основных способа тестирования ТЭЗ: тестирование через разъем (ТЧР) и тестирование внутрисхемное (ТВС). При ТЧР проверяется схема ТЭЗ в целом. Через входные контакты разъема ТЭЗ (рис. 17.8) на схему подаются тестовые наборы, через выходные контакты опрашивается состояние схемы и сравнивается с эталонным. Основным затруднением при ТЧР является разработка проверочных тестов (особенно для схем большой размерности) достаточ- ной полноты и сложность локализации неисправного элемента, часто требующей наличия ведомого щупа.

Тестирование внутрисхемное (рис. 17.9) обеспечивает доступ непосредственно к внутренним контактам схемы в обход связей через контакты разъема с помощью специального «ложа контактов». Последнее представляет собой Исправен)йипонаа3еи Рис. 17.8. Тестирование через разъем; ПРД вЂ” передатчик; ПРМ вЂ” приемник Рис, !7ть Внутрисхемное тес- тирование специальную контактирующую матрицу из подпружиненных игольчатых щупов, которая прижимается к контактным площадкам платы и обеспечивает управляемость и наблюдаемость любого контакта схемы. Особенностью ТВС является подача на элементы импульсных входных воздействий и использование пороговых детекторов при снятии входных реакций.