Brevet FR2175597A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne un dispositif et un appareil en vue de représenter grap71iquement et de faire apparaitre sur un support natériel une ligne brisée composée d'une succession de droites élémentaires représentant chacune l'état haut et/ou bas d 'un circuit logique. Dans tous les systèmes et circuits électroniques faisant appel à la logique le fonctionnement est déterminé par la combinaison des signaux d'entrée les opérations de logique combinatoire se succèdent au rythme déterminé par un signal logique à fréquence élevée, appelé signal d'horloge. Chaque top d'horloge peut modifier tout ou partie de l'état des circuits; ce type de logique est appelé logique synchrone. Dans le cas où il n'y a pas d'horloge, il est généralement possible de considérer que les opérations combinatoires peuvent se raccrocher à une horloge fictive, par exemple un signal donnant naissance à plusieurs des signaux d'entrée à des intervalles prédéterminés. On est donc amené à représenter les séquences de combinaisons liées à l'horloge réelle ou fictive sous forme d'une succession d'états stables résultant des opérations logiques effectuées à chaque pas ou top d'horloge.Cette représentation porte le nom de diagramme des temps. Un diagramme des temps est une ligne brisée présentant des états hauts, des états bas et des transitions entre les états. I1 est particulièrement utile pour l'ingénieur d'études procédant à l'étude et à la mise au point d'un circuit électronique logique d'établir de façon visuelle et figurée le diagramme des temps de chaque élément en représentant ce diagramme sous forme d'une ligne figurant pour chaque pas d'horloge l'état haut ou bas du circuit considéré; cependant l'établissement du diagramme effectué manuellement est particulièrement fastidieux et représente une perte de temps considérable. Par ailleurs on connait des dispositifs aptes à tester des composants dans des circuits électroniques tels que cartes, circuit imprimé ou cablé etc... Ces appareils de test permettent d'afficher selon des signes conventionnels les états hauts ou bas du circuit considéré pour chaque pas d'horloge, en utilisant des signes conventionnels tels que zéro et un ; toutefois la lecture de ces circuits est difficile et peu rapide; elle heurte les habitudes de représentation graphique et ne permet pas une exploitation rapide et quasi instantanée La présente invention vise à réaliser un appareil qui permette la représentation télécommandée ou automatique d'undiagramtne des temps -sur..-supor support matériel quelconque. A cet effet l'invention concerne un appareil pour la représentation de dia grammes des temps d'un circuit logique, caractérisé en ce qu'il est constitué de moyens propres à afficher et faire apparaitre sur un support matériel quelconque une succession de lignes droites horizontales correspondant chacune à un pas d'horloge et dont l'affichage est commandé par un ordre d'entrée, chaque ligne droite unitaire étant inscrite en position haute ou position basse, chacune des deux positions correspondant à un caractère différent et à un ordre différent entré dans l'appareil, chacun des deux caractères étant exclusif de l'autre et les deux caractères ne pouvant être affichés simultane ment, les lignes hautes et basses étant disposées symétriquement par rapport à une ligne médiane idéale correspondant à la ligne affichée, l'appareil com- portant en outre des moyens propres à faire apparaitre un caractère dit de transition apte à relier une ligne haute et une ligne basse, le caractère de transition ou barre verticale étant apte à etre inter cale et mis en oeuvre avant chaque changement de caractère entre la ligne hdrizontale à positon haute et la ligne horizontale en position basse. Par exemple le caractère de transition est constitue par une barre verticale. De préférence l'appareil comporte une mémoire apte à conserver en mémoire le caractère précédant immédiatement celui devant etre affiché la mémoire apte à commander l'affichage du caractère de transition lorsqe le nouveau caractère à afficher differe du caractère précéderr;;neno affiché, le caractère de transition tel que barre verticale étant suivi immédiatement et dans le meme pas d'horloge par le caractère (ligne droite haute ou basse) suivant Ainsi on voit que lorsque les deux caractères affichés successivement sont identiques la barre de transition n'intervient pas et n'est pas mise en action cette dernière n'est appelée à etre représentée qu'avant toat changementd caractères entre la position haute et la position basse, la barre verticale ou caractère de transition formant alors la liaison entre les lignes respecti- vement en position haute ou basse, sans occuper un espacement correspondant à ul pas d'horloge. De préférence et selon une forme particulière de réalisation de invention le support apte à afficher les caractères est constitué par un écran cathodique Selon une application particulière l'écran apte à afficher les diagrammes est constitué par un écran de télévision à balayage horizontal. Selon une autre forme de réalisation de l'invention le dispositif d'affichage est constitué par un générateur de caractères de type convehtionnel et apte à faire apparaitre sur un écran cathodique par succession de spots lumineux juxtaposés les caractères désirés, l'appareil étant remarquable en ce qu'il comporte au moins deux caractères correspondant à une ligne droite hori zontale en position basse et une ligne droite horizontale en position haute, ces deux caractères étant susceptibles d'être générés par la machine, l'appareil comportant encore un caractère dit de transition constitué d'une barre verticale, l'appareil comportant encore un dispositif à mémoire apte à commander l'af fichage du caractère de transition ou barre verticale, à chaque passage d'un caractère ligne droite horizontale en position haute au caractère ligne droite en position basse et inversement. Selon une autre application de l'invention, l'appareil est constitué par un générateur de caractères et de diagrammes permettant la représentation simultanée de texte ou caractères et de diagrammes, l'appareil est caractérisé en ce qu'il comporte une entrée reliée à des moyens permettant l'envoi d'instructions dans la dite entrée, tel que clavier manuel, calculateur ou dispositif d'enregistrement, l'entrée ommuniquant les instructions reçues à une mémoire apte à mémoriser les signaux devant former l'ensemble de l'image à afficher sur le dispositif d'affichage, ce dernier étant constitué d'un tube cathodique du type écran de télévision, la mémoire de textes et diagrammes étant reliée à un générateur de caractères de type conventionnel apte à commander l'apparition sur l'écran d'un ensemble de spots formant les caractères souhaités, le générateur de caractère étant couplé à un géné rateur de diagrammes comportant les caractères ligne droite position basse, ligne droite position haute et, au moins un caractère de transition, le généra teur de caractères et le générateur de diagrammes étant couplés par l'inter médiaire d'un dispositif conventionnel de mise en forme sur l'écran. De préférence l'appareil ci-dessus comporte encore une sortie permettant l'enregistrement du signal de sortie notamment sur cassettes digitales ou sur magnétoscope. Selon une autre forme de réalisation de l'invention l'ensemble de l'appareil comporte un générateur de caractères de type conventionnel relié en amont à une entrée par l'intermédiaire d'une mémoire de texte et en aval au dispositif d'affichage constitué d'un tube cathodique du type télévision, le générateur de caractères étant couplé à un générateur de diagrammes apte à commander l'affichage des caractères : ligne droite position basse, ligne droite position haute et barre verticale de transition, les caractères ligne dr oite position basse et ligne droite position haute étant raccordés à deux caractères peu usuels préle vés sur le clavier du générateur de caractères et décodés, le couplage du générateur de diagrammes au générateur de caractères, côté aval étant fait par l'i ltermédiaire d'un dispositif de commutation apte à donner la préférence au générateur de diagramme lorsqu'un signal provient de ce dernier et à provoquer l'affichage de la ligne du diagramme correspondant au dit signal. On peut ainsi adapter selon l'invention un générateur de caractèresde type conventionnel et l'utiliser en générateur de caractères et de diagrammes; de préférence la référence zéro (état bas) est marquée en début de caractère par un point qui correspond au départ de la ligne basse; si le signal envoyé sur le dispositif d'affichage fait apparaitre la ligne droite en position haute, le point apparait en position basse à titre de repère et permet de souligner visuellement et plus clairement l'état (position haute) pour le pas d'horloge considéré; si le signal envoyé correspond à l'affichage de la ligne droite en position basse, cette dernière absorbera le point qui ntapparaitra pas. La génération des états hauts,bas et transition est faite en parallèle sur le tracé des caractères, il est donc possible de faire alterner caractère et diagramme des temps par commutation logique; elle permet de donner à chaque ligne des caractères alphanumériques d'identification. En particulier, le numéro ou le repère des points sur lesquels le diagramme apparait sera indiqué en début de ligne. Le repère de temps peut également être donné en début d'image par une ligne de titre. La largeur d'un pas d'horloge peut être égale à celle d'un caractère; elle peut également etre multiple de celle-ci si cela est nécessaire pour améliorer la visibilité. Le montage utilisé peut s'adapter sur tous les générateurs d'images alphanumérique et consiste principalement en l'adjonction de deux caractères l'état haut ( ) lrétat bas ( ~ ) et le transition ( I ) selon les caractéristiques précisées ci-dessus. Selon un autre développement de l'invention, l'appareil formant générateur de caractères et de diagrammes est prévu avec des moyens permettant la formation sur le support de visualisation (qui est de préférence dans l'appli cation plus particulièrement examinée ici un écran cathodique du type à bala yage horizontal ) de plusieurs types de caractères de transition reliant une ligne basse (état bas) à une ligne haute (état haut) et inversement. On prévoit selon ces developpements dans l'ensemble générateur de dia gramme un code de diagrammes permettant l'affichage de barres inclinées ascendantes et de barres inclinées descendantes. Dans ce cas on peut supprimer le dispositif de mémorisation précédemment décrit et visant à ne faire intervenir le caractère de transition qu'à chaque passage de la représentation d'un état haut à un état bas et réciproquement. sans que le caractère de transition figuré par une barre verticale n'occupe (thé oriquement) de temps et n'affecte un espacement correspondant à un pas d'horloge. On suppose alors dans cette représentation que le passage d'un état à l'autre est instantané. Ce passage instantané représenté par l'utilisation d'une barre verticale de transition ne correspond pas à la réalité dans laquelle le passage d'un état à l'autre emprunte successivement toutes les valeurs intermédiaires et s'insère dans une certaine durée, ce qui conduit à représenter la transition par une ligne droite inclinée ayant son origine au niveau de l'état de départ et aboutissant au niveau de l'état stable différent du premier qui lui succède. On a donc prévu selon l'invention d'incorporer dans le générateur de diagrammes des circuits tels que matrice à diodes permettant de coder la génération de carac tères de transition correspondant au passage d'un état bas à un état haut (barre inclinée ascendante) et au passage d'un état haut à un état bas (barre inclinée descenoante) le tout selon des angles d'inclinaison divers et correspondant chacun à un degré dans la vitesse de passage d'un état à l'autre. Ce développement utilisé notamment dans un dispositif de visualisation couplé à un testeur ou appareil de controle permettra de représenter graphiquement et de façon précise l'évolution réelle des circuits dans le temps en détectant les fonctionnements erratiques ou défectueux des composants. On peut encore selon ce developpement préciser que dans l'espacement corres pondant à un pas d'horloge vienne .t s'insérer successivement deux carac tères; ces caractères seront obligatoirement identiques pour un état stable inchangé; pour un changement d'état le premier caractère affichera la transition selon la pente correspondant à la vitesse dlévolution du circuit, le second caractère affichant l'état zabre terminal obtenu en fin de passage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation de 1 'invention avec référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue d'un schéma des différents eiements cornposant l'appareil selon une forme de réalisation de l'invention. La figure 2 donne un schéma du générateur de diagrammes. La figure 3 donne une vue d'un écran montrant des caractères alpha-numerit- > ec correspondant aux références des diagrammes qui sont ensuite présentés, La figure 4 donne des exemples de réalisation de caractères de transition à pente variable. Selon la figure 3 on voit un écran cathodique 1 appliquant les développement.- de l'invention et permettant la représentation de caractères alphanumériques d'identification et/ou de référence 2, 2', 2" inscrits en début de ligne ou 3, 3', 3" inscrits en ligne de titre et permettant d'afficher par exemple l'identification du repère des temps. Les signes ou caractères de diagrammes sont formés de lignes basses 5, 5 5" (correspondant à l'affichage d'un état bas du circuit étudié pour le pas d'l loge considéré) et de lignes hautes 6, 6', 6" (correspondant à l'affichage d'Qi. état haut pour le pas d'horloge et ie circuit considéré). Des barres verticale 7 relient, pour la clarté et une meilleurevisibilité du diagramme représente les états bas aux états hauts et réciproquement. Des points de repérage 8,- ~ 8 " sont générés systématiquement pour chaque espace correspondant à un pas d'horloge au niveau du début de la ligne basse; ce point se confond est absorbé par la transition verticale ou la ligne basse lorsque l'un et/ ou l'autre de ces caractères est mis en forme sur l'écran; lorsquel'écran affiche pour les pas d'horloge considérés une ligne haute le point apparait e sert alors de ligne de repérage, permettant d'identifier clairement le carac tère haut de la ligne examinée. Les figures 1 et 2 représentent le schéma d'un exemple de réalisation d'un appareil selon l'invention. Une entrée 10 est alimentée par commande manuelle par exemple un clavier 11, ou une ligne d'entrée digitale telle que par calcula teur 12 ou dispositif d'enregistrement. Les données sont transmises à une mémoire 13 apte à accumuler tous les signaux correspondant à la formation d'une image totale couvrant tout ou partie de l'écran de nsualisation 14. La mémoire 13 alimente respectivement le générateur de caractères 15 de type conventionnel et le générateur de diagrammes 16 dont le schéma de détail est donné à la figure 2. Les signaux provenant des deux générateurs de caractères 15 et de diagrammes 16 sont couplés par les sorties 17 et 18 par un dispositif à commutation prio ritaire 19 donnant priorité aux signaux provenant du générateur de diagrammes. Dans cet exemple particulier on a pu utiliser des caractères peu usuels dans les circuits préétablis d'un générateur de caractères, tels que l'apostrophe (') et le pourcentage ( % ) les signaux correspondant au codage de ces caractères, par exemple selon le code USASCII, sont détournés selon 20 et déroutés sur le générateur de diagrammes, un des signes correspondant étant affecté à la repré sentation d'une ligne basse et l'autre à la ligne haute.Les signaux correspondant entrés dans le générateur de diagrammes en 20 sont décodés et acheminés d'une part vers la mémoire 21 et d'autre part vers le générateur de trait long 22, corres pondant à la formation d'une ligne (haute ou basse); la mémoire 21 reliée à la base de temps 23 par la ligne 24 conserve pour chaque pas de l'horloge la mémoire du signal précédant et pour tout changement en voie par 25 un ordre-au générateur de points 26, aboutissant à la formation de points alignés verticalement sur l'écran formant ainsi la barre verticale de transition 7, précédant immédiate ment la génération de caractère (ligne droite basse ou haute) à venir. La figure 4 donne quelques exemples de représentation de caractères de transi tion symbolisa.it un passage plus ou moins rapide d'un état bas à un état haut (27, 27' ...) ou d'un état haut à un état bas (28, 28'...). Dans l'exemple de la ligne 29, on voit que chaque espace A, B, C correspondant à un pas d'horloge est lui même décomposé en deux parties chacune recevant un caractère unitaire dont le premier 30, 30', 30" est affecté à la représentation de la transition (éventuel le) comme dans le cas des caractères 30 et 30"; la pente en est différente figurant ainsi le changement d'état en fonction du temps. Le second caractère tel que 31, 31', 31" est affecté à la symbolisation de de l'état stable atteint en fin de transition et valable pour définir l'état du composant ou circuit considéré pour le pas d'horloge examiné. On remarquera (voir figure l)qu'une sortie permet d'alimenter depuis la mise en forme de caractères et diagrammes 31 un dispositif d'enregistrement (cassette digitale ou magnétoscope) permettant ainsi de revenir sur les diagrammes précédement visualisés et conservés en mémoire. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisation de l'invention n'a aucun caractère limitatif et l'on pourra sans franchir les linters de l'invention réaliser à partir d'éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Appareil pour la représentation de diagrammes des temps d'un circuit logique, caractérisé en ce qu'il est constitué de moyens propres à afficher et faire apparaitre sur un support matériel quelconque une succession de lignes droites horizontales correspondant chacune à un pas d'horloge et dont l'affichage est commandé par ordre d'entrée, chaque ligne droite unitaire étant mise en position haute ou position basse, chacune des deux positions correspondant à un caractère différent et à un ordre différent entré dans l'appareil, chacun des deux caractères étant exclusif de l'autre et les deux caractères ne pouvant être affichés simultanément, les lignes hautes et basses étant disposées symétriquement par rapport à une ligne médiane idéale corres pondant à la ligne affichée, l'appareil comportant en outre des moyens propres à faire apparaitre un caractère dit de transition et apte à relier une ligne haute et une ligne basse et inversement, le caractère de transition étant apte à être mis en oeuvre avec chaque changement de caractère entre la ligne horizon tale à position haute et la ligne horizontale en position basse. 2 - Appareil pour la représentation de diagrammes des temps d'un circuit logique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le caractère de transi tion est apte à être mis en oeuvre avec chaque changement de caractère entre la ligne horizontale à position haute et la ligne horizontale en position basse. 3 - Appareil pour la représentation de diagrammes des temps d'un circuit lo gique selon la revendication 1, caractérisé en outre ence qu'il comporte une mémoire apte à conserver en mémoire le caractère précédant celui devant être affiché, cette mémoire étant apte à commander l'affichage du caractère de transition lorsque le nouveau caractère à afficher differe du caractère précédemment affiché. 4 - Appareil pour la représentation de diagrammes des temps d'un circuit logique selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qutil comporte un support apte à afficher les caractères et constitué par un écran cathodique tel qu'un écran de télévision à balayage horizontal. 5 - Dispositif d'affichage constitué par un générateur de caractères de type conventionnel et apte à faire apparaitre par succession de spots lumineux juxtaposés les caractères désirés sur l'écran, l'appareil étant remarquable en ce qu'il comporte deux caractères correspondant à une ligne droite hori zontale en position basse et une ligne droite horizontale en position haute, ces deux caractères étant susceptibles d'être générés par la machine, l'appareil comportant encore un caractère dit de transition constitué d'une barre verti cale et un dispositif à mémoire apte à commander l'affichage du caractère de transition ou de la barre verticale à ohaque passage du caractère ligne droite horizontale en position haute au caractère ligne droite en position basse et inversement et entre les deux caractères différents. 6 - Appareil constitué par un générateur de caractères et de diagrammes permettant la représentation simultanée de textes, caractères et de diagrammes, permettant l'envoi d'instructions dans la dite entrée, tel que clavier manuel, calculateurou dispositif d'enregistrement , l'entrée communiquant les instruc tions reçues à une mémoire mémorisant les signaux devant former l'ensemble de l'image à afficher surle dispositif d'affichage constitué d'un tube cathodique du type écran de télévision, la mémoire étant reliée à un générateur de caractères de type conventionnel apte à commander l'apparition sur l'écran d'un ensemble de spots formant les caractères souhaités, le générateur de caractères étant couplé à un générateur de diagrammes comportant les caractères ligne droite position basse, ligne droite position haute et un ou des caractères de transition, le générateur de caractères et le générateur de diagrammes étant reliés à un dispositif conventionnel de mise en forme sur l'écran. 7 - Appareil selon la revendication 6 ci-dessus, caractérisé en outre en ce qu'il comporte encore une sortie permettant l'enregistrement des signaux de sortie notamment sur cassettes digitales ou sur magnétoscope. 8 - Appareil selon la revendication 6 ci-dessus, caractérisé en outre en ce qu'il comporte un générateur de caractères de type conventionnel relié en amont à une entrée par l'intermédiaire d'une mémoire de textes et en aval tu dispositif d'affichage constitué d'untube cathodique du type télévision, le générateur de caractères étant couplé à un générateur de diagrammes apte à commander l'affichage des caractères ; ligne droite position basse, ligne droite position haute et barre verticale de transition, les caractères ligne droite position basse et ligne droite position haute étant raccordés à deux caractères peu usuels prélevés sur le dispositif de codage du générateur de caractères, le couplage du générateur de diagrammes au générateur de caractères côté aval étant fait par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation apte à donner la préférence aux signaux de génération de diagrammes et à provoquer l'affichage de la ligne du diagramme correspondant au dit signal. 9 - Appareil selon l'une des revendications 1, 5 ou 6 ci-dessus, caractérisé en outre en ce que chaque ligne du diagramme est marquée par une série de points formés au niveau du départ du caractère ligne basse ou droite horizontale basse, en sorte que si le signal envoyé sur le dispositif d'affichage fait apparaitre un état haut le point apparait en position basse à titre de repère et permet de souligner risuellement et plus clairement l'état position haute) pour le pas d'horloge considéré et que si le signal envoyé correspond à l'affichage d'un état bas le caractère correspondant se confond avec le point qui n'apparait pas. 10 - Appareil selon l'une quelx onque des revendications 1, 5 ou 6 ci-dessus caractérisé en ce qu'il comporte encore une pluralité de caractères de transi tion codés convenablement et susceptibles d'être formés sur le support visuel, et correspondant chacun soit à une droite inclinée ascendante, soit à une droite inclinée descendante, les angles de l'inclinaison variant avec cloaque caractère et permettant ainsi de représenter graphiquement les variations d'état en fonction du temps pour chaque passage d'un état à l'autre, les dites droites inclinées partant du niveau correspondant au positionnement de la ligne haute ou basse définissant l'état précédant et aboutissant selon un angle variable au niveau du positionnement de la ligne correspondant à l'autre état final, la droite inclinée pouvant pour le même caractère de transition être prolongée par une partie horizontale correspondant à l'état final atteint plus ou moins rapidement selon le degré de la pente. 11 - Appareil selon la revendication 10 ci-dessus, caractérisé en outre en ce que l'espace du support visuel affecté à chaque pas d'horloge permet la représentation de deux ou plus caractères successifs et correspondant chacun à un souq nultip1e de l'unité de temps constituée par un pas d'horloge, le premier caractère pouvant être un caractère de transition formé d'une droite inclinée éventuellement suivie d'une section droite horizontale et le second correspon dant à la représentation de l'état stable atteint en fin de transition.