DE2012068A1

DE2012068A1 - Anordnung zur Suche nach Fehlern an elektronischen Schaltungen

Info

Publication number: DE2012068A1
Application number: DE19702012068
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 8011 Faistenhaar Sachs
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-03-13
Filing date: 1970-03-13
Publication date: 1971-09-23
Also published as: GB1329053A; FR2081910A7; NL7102471A; LU62778A1; FR2081910B3; US3725880A; BE764182A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den 1 3. MRZ 19 / U

Witteisbacherplatz

70/2025

Anordnung zur Suche nach Fehlern an elektronischen . Schaltungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung aar Suche nach Fehlern an elektronischen Schaltungen.

Bei der Fehlersuche in elektronischen Apparaten und Steuerungen werden bevorzugt periodische Vorgänge auf einem Oszillografenbildschirm abgebildet. Diese Methode versagt bei sporadischen Fehlern. Der eine Fehlerfall unter zum Beispiel 10 -000 und mehr richtigen Abläufen bleibt auf dem Oszillografenschirm praktisch unsichtbar. Aber auch wenn der Fehler durchschnittlich bei jedem zweiten Durchlauf auftritt, sind die verschiedenen Signale auf mehrstrahligen Oszillografen nicht mehr korrelierbar. Selbst Speicheroszillografen und Fotografierzusätze ^: an nicht speichernden Oszillografen bieten zumindestens bei seltenen Fehlern keine Verbesserung. Der für eine solche Fehlersuche notwendige Zeitaufwand ist darum zu groß. Das Problem des Zeitaufwandes ist aber von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung, wenn zum Beispiel Zentraleinheiten von Datenverarbeitungsanlagen geprüft werden sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung anzugeben, mit der die Fehlersuchzelten auch bei sporadischen Fehlern in elektronischen Apparaten und Steuerungen, insbesondere aber in digitalen Steuerungen, si;ark reduziert werden können. Diese Aufgabe wird gelöst durch

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einen Umlaufspeicher, in den die Ausgangssignale der zu prüfenden Schaltung eingespeichert werden, durch eine Gatterschaltung, die bei Auftreten eines .Fehlers ein Schreib-Stop-Signal erzeugt, durch das die Einspeicherung der Ausgangssignale in den Umlaufspeicher abgebrochen wird, und durch eine Anzeigevorrichtung, die den Inhalt des UmlaufSpeichers darstellt.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden die Ausgangssignale der zu prüfenden Schaltung nicht direkt abgebildet, sondern zunächst in einen umlaufspeicher eingeschrieben. Dabei werden wegen der begrenzten Kapazität der Umlaufspeicher die Speicherinhalte ständig überschrieben. Tritt ein Fehler auf, dann wird die Einspeicherung der Ausgangssignale unterbrochen. Aus dem Umlaufspeicher ergibt sich dann die ganze Vorgeschichte des Fehlers. Der Speicherinhalt kann mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung abgebildet werden.

Das Signal, das den Einschreibvorgang in dem Umlaufspeicher unterbricht, das sogenannte Schreib-Stop-Signal, muß problemindividuell gebildet werden. Dies geschieht mit Hilfe einer Gatterschaltung, deren Ausgang zum Beispiel binär "1" ist (Schreib-Stop), wenn deren fcingangssignale (= Ausgangssignale der zu prüfenden Schaltung) die Werte haben, die sie im Fehlerfall und nur im Fehlerfall annehmen.

Als Umlaufspeicher können Trommelspeicher und Laufzeitglieder, zum Beispiel akustische Laufzeiusoeicher, MOS-Fet-Schieberegister und Register aus bipolaren Transistoren verwendet werden.

Entsprechend den heute üblichen Vierstr.ihLoeaiJ lografen könnte es genügen, vier unabhängige Signale gleichzeitig

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ORfQlNAL INSPECTED

aufzunehmen. Die Signale könnten zum Beispiel die Eingangssignale der zu prüfenden Schaltung und die Ausgangssignale an drei verschiedenen Stellen der zu prüfenden Schaltung sein. Entsprechend müßten also "beim Trommelspeicher als Umlaufspeicher Tier Sohreib- und Wiedergabeköpfe gleichzeitig betreibbar sein. Würde der Umlaufspeicher aus Speiehereinheiten mit Laufzeit- oder Schieberegisterspeicher aufgebaut, dann müßten sie vierfach vorhanden sein. Es ist aber _ auch möglich, mehr als Vier gleichzeitig betreibbare Speichereinheiten vorzusehen. Allerdings können dann nicht alle' Signalzüge gleichzeitig oszillagrafiseh abgebildet werden.

Die Anzeigevorrichtung kann aus einem Oszillografen bestehen. Besteht der Umlaufspeicher aus Schiebere- · gistern, so . kann deren Inhalt mit Anzeigelampe!)en angezeigt werden. - ■ \

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ünteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Anordnung soll anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung bei Verwendung eines Trommelspeichers als Umlaufspeicher,

Pig. 2 eine Anordnung bei Verwendung eines Laufzeitgliedes als Umlaufspeicher,

Pig. 3 ein Impulsdiagramm.

In Pig. 1 ist ein- Trommelspeicher mit TSE bezeichnet. Die Ausgangssignaleder zu prüfenden Schaltung und evtl. die EingangssignaIe werden nun in verschiedenen Spuren des Trommelspeichers TSP gespeichert. Dazu sind^ ÜND-Schaltun-9/210/0006 -4-

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gen G1 bis GN, Schreibverstärker SV1 bis SVN und Schreibköpfe SK1 bis SKN vorgesehen. Die aufzunehmenden Signale - also die Ausgangssignale der zu prüfenden Schaltung und deren Eingängesignal - werden den UND-Schaltungen G1 bis GN zugeführt. Zum Beispiel wird der ersten UND-Schaltung G1 das erste aufzunehmende Signal am Eingang 1, der UND-Schaltung G2 das zweite aufzunehmende Signal am Eingang 2 und der N-ten UND-Schaltung GN das N-te aufzunehmende Signal zugeleitet. Dem zweiten Eingang der UND-Schaltung G1 bis GN werden Abtasttaktsignale T angeboten» deren Frequenz mindestens doppelt so groß als die Frequenz der aufzunehmenden Signale ist. Die Ausgänge der UND-Schaltungen G1 bis GN sind mit den Schreibverstärkern SV1 bis SVN verbunden. Diese Schreibverstärker SV1 bis SVN besitzen zudem eine Zuleitung für ein Abschaltsignal bei Vorliegen eines Schreib-Stop-Signales. Die Schreibverstärker SV1 bis SVN steuern die Schreibköpfe SK1 bis SKN an.

Das Schreib-Stop-Signal wird in einer Gatterschaltung GS gebildet. Da die Fehlermöglichkeiten von der zu prüfenden Schaltung abhängen, muß auch die Ausbildung der Gatterschaltung GS - je nach dem festzustellenden Fehler - verschieden sein. Die Gatterschaltung GS kann so aufgebaut sein, daß an ihrem Ausgang als Schreib-Stop-Signal eine binäre ^W1" abgegeben wird, wenn die ihr zugeführten Eingangesignale die Werte haben, die eie im Fehlerfall annehmen. Das Schreib-Stop-Signal wird über Verzögerungsglieder VZ1 bis VZN und einen Schalter SOH einer binären Kippschaltung FF1 zugeleitet. Diese binäre Kippschaltung FF1 wird durch das Schreib-Stop-Signal gesetzt, so daß an seinem Ausgang ein Signal erscheint, das den Schreibverstärkern SV1 bis SVN zugeleitet wird, und diese sperrt. Die an den Eingängen 1 bis N den UND-Schaltungen

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GM bis GkN angebotenen Signale steuern dann nicht mehr die Schreibköpfe SEt bis SO an und werden deshalb nicht mehr in die Spuren des Trommelspeichers TSP eingespeichert. Sollen die aufzunehmenden Signale der zu prüfenden Schaltung wieder in den Trommelspeicher eingeschrieben werden, dann wird der bistabileaKippschaltung PP1 ein Rücksetzsignal am Eingang E zugeleitet, die bistabile Kippschaltung PP1 zurückgesetzt und damit die Schreibverstärker SV1 bis SVN wieder eingeschaltet. Mit Hilfe der Verzögerungsglieder VZ1 bis VZN, die verschiedene Verzögerungszeit haben, wird erreicht, daß nicht sofort bei Auftreten des Schreib-Stop-Signales das Einschreiben der aufzunehmenden Signale unterbrochen wird. Es kann dann auch noch der Pehlerbeginn eingespeichert werden.

Das Auslesen des Trommelspeichers TSP erfolgt mit der üblichen Leseelektronik. Die Lesesignale einer Jeden Spur werden der Anzeigevorrichtung zugeführt und von ihr dargestellt. Da bei Auftreten eines Fehlers, der Einschreibvorgang in den Trommelspeicher TSP unterbrochen wird, und somit die gespeicherten Signale in den einzelnen Spuren gleichbleiben, kann auch nur eine einzige Pehlersituation abgebildet werden.

In Pig. 2 besteht der Umlaufspeicher aus Speichereinheiten, die Laufzeitglieder verwenden. -Die Anzahl der Speichereinheiten entspricht der Anzahl der aufzunehmenden Signale. Jede Speichereinheit enthält ein Laufzeitglied, zum Beispiel eine akustische Verzögerungsleituiig AV.

Daa aufzunehmende Signal wird zunächst einer üND-Schal-VPA 9/210/0006 -

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tung G-U2 an deren Eingang E2 zugeführt. Unter der Voraussetzung, daß kein Schreib-Stop-Signal vorliegt (Eingang E4 ist belegt) und am Eingang E3 ein Abtasttaktsignal anliegt, ist die UND-Schaltung GfU2 geöffnet und die aufzunehmenden Signale werden über eine ODER-Schaltung GS1 .einem Verstärker V1 der Verzögerungsleitung AV zugeleitet. Nach dem Durchlaufen der Verzögerungsleitung AV und eines Verstärkers V2 gelangen die Signale zu einer UND-Schaltung GU1. Liegt kein Schreib-Stop-Signal vor, so ist diese UND-Schaltung GU1 durch ein Sperrsignal an ihrem Eingang E1 gesperrt, so daß die Signale nicht mehr weiter umlaufen können. Die Steuerung der UND-Schaltungen GU1 und GU2 erfolgt über eine bistabile Kippschaltung ¥F2. Dieser bistabilen Kippschaltung I¹i¹2 wird das Schreib-Stop-Signal, das in der Gatterschaltung GS erzeugt wird, über Verzögerungsglieder VZ1 bis VZN angeboten. Solange kein Schreib-Stop-Signal vorliegt, ist der Ausgang A1 der bistabilen Kippschaltung IT 2 nicht gesetzt, der Ausgang A2 gesetzt, das bedeutet, daß die UND-Schaltung GU2 geöffnet , die UND-Schaltung GU1 jedoch geschloesen ist. Die der Verzögerungsleitung AV zugeleiteten Signale können nicht umlaufen. Wird von der Gatterschaltung GS ein Schreib-Stop-Signal gebildet, dann kippt die bistabile Kippschaltung ΈΈ2 und somit ist der Ausgang A1 gesetzt, der Ausgang A2 nicht gesetzt. Folglich ist die UND-Schaltung GU2 gesperrt und die UND-Schaltung GU1 nach einer Verzögerung durch ein Verzögerungsglied TV geöffnet. Die dem Eingang E2 der Gatterschaltung GU2 angebotenen Signale können nicht mehr in die Speichereinheit gelangen, die bereits der akustischen Verzögerungsleitung AV zugeführten Signale können jetzt umlaufen. Am Ausgang des Verstärkers V2 ist eine weitere bistabile Kippschaltung PP3 angeschlossen, deren Ausgang mit der Anzeigevorrichtung, zum Beispiel einem Oszillografen, verbunden ist. Am Eingang R der bistabilen Kippschaltung

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FF3 wird ein Rücksetztakt TR zugeführt. Der Rücksetztakt TR ist zusammen mit den der laistabilen Kippschaltung FF3 zugeftihrten Signale LS des UmlaufSpeichers und dem Ausgangssignal AS der Kippschaltung FF3 in Fig. 3 dargestellt, Die Frequenz des Rücksetztaktes TR ist gleich der des AbtaBttaktFignales am Eingang E3 der UND-Schaltung GU2.

In Fig. 2 ist nur eine Speichereinheit des UmlaufSpeichers dargestellt. Diese besteht aus der akustischen Verzögerungsleitung AV, den Verstärkern V1, V2, den UND-Schaltungen GU1, GU2 und der ODER-Schaltung GS1. Die Gatterschaltung GS, ,die Verzögerungsglieder VZ1 bis VZN und die bistabile Kippschaltung FF2 ist allen Speiehereinheiten gemeinsam. Die Ausgänge Al, A2 der bistabilen Kippschaltung FF2 sind mit den UND-Schaltungen GU1, GU2 entsprechenden UND-Schaltungen der übrigen Speichereinheiten verbunden.

Die akustische Verzögerungsleitung AV kann durch andere Laufzeitglieder oder durch Schieberegister ersetzt werden. Werden Schieberegister verwendet, dann kann als Anzeigevorrichtung' ein Lämpchen benutzt werden. Jeder Stufe des Schieberegisters kann ein Lämpchen zugeordnet werden und dadurch der Inhalt des Schieberegisters angezeigt werden.

5 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

Patentansprüche

Anordnung zur Suche nach Fehlern an elektronischen Schaltungen, gekenn zeichnet durch einen Umlaufspeicher, in den die Ausgangssignale der zu prüfenden Schaltung eingespeichert werden, durch eine Gatterschaltung (GS), die "bei Auftreten eines Fehlers ein Schreib-Stop-Signal erzeugt, durch das die Einspeicherung der Ausgangssignale in den umlaufspeicher abgebrochen wird, und durch eine Anzeigevorrichtung, die den Inhalt des UmlaufSpeichers anzeigt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Trommelspeicher (TSP) als Umlaufspeicher, durch UND-Schaltungen (G1 - GN), denen einerseits die in den Trommelspeicher (TSP) aufzunehmenden Signale, andererseits ein Abtasttaktsignal zugeleitet werden, durch Schreibverstärker (SV1 - SVN), von denen ^eder mit einer UND-Schaltung (G1- GN) verbunden ist und die eine Zuleitung für ein Abschaltsignal besitzen, durch Schreibkcpfe (SK1 - SKN), die an die SchreibverBtärker (SV1 - SVN) angeschlossen sind, und durch eine bistabile Kippschaltung (FP1), deren Ausgang mit der Zuleitung für das Abschaltsignal verbunden ist und derem Setzeingang die Schreib-Stop-Signale zugeführt werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Umlaufspeicher aus einer der Anzahl der aufzunehmenden Signale entsprechenden Anzahl von Speichereinheiten, durch eine Speichereinheit aus einem Laufzeitglied (AV), aus einer ODER-Schaltung (GS1), deren Ausgang über einen Verstärker (V1) mit dem Laufzeitglied (AV) verbunden ist, aus einer ersten UND-Schaltung (GU1), deren einer Eingang über einen weiteren Verstärker (V2) mit dem Ausgang des Laufzeitgliedes (AV) verbunden ist und deren Ausgang an einen Eingang der

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ODER-Schaltung (GS1) angeschlossen ist, aus einer zweiten UND_Schaltung (GU2), derem ersten· Eingang (E2) das aufzunehmende Signal, derem zweiten Eingang (E3) ein Abtasttaktsignal zugeführt wird und deren Ausgang mit einem weiteren Eingang der ODER-Schaltung (GSI) verbunden ist und durch' eine bistabile Kippschaltung (FF2), deren einer Ausgang (A1) mit einem zweiten Eingang (E1) der ersten UND-Schaltung (GU1) und deren zweiter Ausgang (A2) mit einem dritten Eingang (E4) der zweiten UND-Schaltung (GU2) verbunden ist und derem Setzeingang die Schreib-Stop-Signale zugeführt werden.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Laufzeitglied (AV) aus einem Schieberegister besteht.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d ad u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß zwischen der Gatterschaltung (GS) und der bistabilen Kippschaltung (FF1, FF2) Verzögerungsglieder (VZI-- VZN) verschiedener Verzögerungszeit angeordnet sind, die über einen Schalter (SCH) mit dem Setzeingang der bistabilen Kippschaltung (FF1, FF2) verbunden ist.

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