СТЕНД ПРОВЕРКИ ТИПОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМЕНЫ - "СТЕНД СППЗУ-М1"

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, конкретно к стендам проверки типовых элементов замены (ТЭЗ) радиоэлектронных изделий (РЭИ) и может быть использовано для тестирования ТЭЗ с постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ).
Известен стенд проверки ТЭЗ с ПЗУ (SU 1547034, кл. G11C 29/00, 1990), содержащий два специализированных блока управления (блок управления тестовыми воздействиями и блок управления считыванием) и соединенные с ними по соответствующим управляющим, записывающим и считывающим входам три блока эталонной памяти, формирователь сигналов обращения, счетчик адресов, блок формирователей считанных сигналов, блок обнаружения и анализа ошибок, индикатор и фикстуру, снабженную электрическими разъемами для подключения ТЭЗ. Стенд выполнен на элементной базе первого поколения - микросхемах 155 и 163 серии.
Недостатками известного стенда являются ограниченные возможности контроля ТЭЗ с ПЗУ, обусловленные ограниченным количеством (три) встроенных эталонных блоков памяти, аналогичных по параметрам объектам контроля, а также относительно большие массогабаритные характеристики и трудность реализации, обусловленные относительно большими габаритами элементной базы первого поколения, ограниченными возможностями и снятием ее с производства.
Задачей полезной модели является устранение недостатков известного стенда, а именно - расширение функциональных возможностей стенда и уменьшение его массогабаритных характеристик.
Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной задачи, является мультиплексное считывание данных с объекта контроля (ТЭЗ), суммирование считанных данных и формирование контрольных сумм
с помощью микроЭВМ, а также одновременный вывод текущих значений контрольных сумм объекта контроля на общий экран индикатора.
Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата достигается тем, что стенд проверки типовых элементов замены содержит управляющую микроЭВМ с клавиатурой управления и схемой сопряжения с персональным компьютером, схему формирования адреса, схему мультиплексирования, жидкокристаллический индикатор и фикстуру, снабженную электрическими разъемами для подключения ТЭЗ, соединенными шиной синхронизации с синхронизирующими выходами микроЭВМ, шиной адреса через схему формирования адреса с адресными выходами микроЭВМ, шиной данных через схему мультиплексирования с сигнальными входами микроЭВМ, выход которой соединен с сигнальным входом жидкокристаллического индикатора.
При этом управляющая микроЭВМ выполнена в виде микроконтроллера ATMega16L с возможностью циклической выработки синхроимпульсов адреса, строба данных и сигнала доступа к ТЭЗу, а также с возможностью подсчета контрольных сумм всех микросхем ПЗУ ТЭЗа и выдачи на индикатор результатов диагностики в табличной форме одновременно по всем микросхемам ПЗУ ТЭЗа, схема формирования адреса - в виде девятиразрядного счетчика на микросхеме CD4040B, схема мультиплексирования - в виде устройства считывания шины данных ТЭЗа на двух микросхемах DM74ALS257. Жидкокристаллический индикатор выполнен с возможностью отображения на экране результатов диагностики в виде таблицы, содержащей не менее 4 строк по 20 столбцов в каждой строке. Схема сопряжения с персональным компьютером выполнена на основе микросхемы МАХ 233, которая представляет собой преобразователь уровней сигналов TTL-логики в уровни сигналов промышленного стандарта RS-232.
Снабжение стенда управляющей микроЭВМ с клавиатурой управления и схемой сопряжения с персональным компьютером, схемой
формирования адреса, схемой мультиплексирования, жидкокристаллическим индикатором и фикстурой, снабженной электрическими разъемами для подключения ТЭЗ, и соединенными шиной синхронизации с синхронизирующими выходами микроЭВМ, шиной адреса через схему формирования адреса с адресными выходами микроЭВМ, шиной данных через схему мультиплексирования с портом микроЭВМ, к одному из портов которой подключен жидкокристаллический индикатор позволяет обеспечить запись контрольных сумм тестируемых ТЭЗов серии 769 всех существующих модификаций, считывание данных микросхем памяти с объекта контроля (ТЭЗ), суммирование считанных данных и формирование контрольных сумм с помощью микроЭВМ, а также одновременный вывод текущих значений контрольных сумм объекта контроля на экран индикатора. За счет этого не только расширяются функциональные возможности стенда, повышается его производительность, но и на порядок уменьшаются его массогабаритные характеристики.
Выполнение управляющей микроЭВМ в виде микроконтроллера AТ Mega16L дает функциональную возможность циклической выработки синхроимпульсов адреса, строба данных и сигнала доступа к ТЭЗу, а также возможность подсчета контрольных сумм всех микросхем памяти ТЭЗа и выдачи на индикатор результатов диагностики в табличной форме одновременно по всем микросхемам памяти ТЭЗа. Этим самым дополнительно повышаются функциональные возможности стенда, связанные с возможностью обнаружения «мерцающих» неисправностей, обусловленных дефектами печатного монтажа ТЭЗа. Выполнение схемы формирования адреса - в виде девятиразрядного счетчика на микросхеме CD4040B, схемы мультиплексирования - в виде устройства считывания шины данных ТЭЗа на двух микросхемах DM74ALS257 позволяет уменьшить количество используемых линий ввода/вывода и, как следствие, позволяет использовать более дешевую микроЭВМ.
Использование жидкокристаллического индикатора с возможностью отображения на экране результатов диагностики в виде таблицы, содержащей не менее четырех строк по двадцать столбцов в каждой строке позволяет одновременно отображать друг под другом текущие значения контрольных сумм всех микросхем памяти ТЭЗов серии 769. Такое отображение, в свою очередь, позволяет оператору визуально наблюдать, оперативно сравнивать и обнаруживать «мерцающие» неисправности при физическом или тепловом воздействии на контролируемый ТЭЗ. Это дополнительно расширяет функциональные возможности стенда.
На фиг.1 представлена функциональная схема стенда, а на фиг.2 - вариант его принципиальной схемы.
Стенд проверки типовых элементов замены (ТЭЗ) содержит управляющую микроЭВМ 1 с клавиатурой 2 управления и схемой 3 сопряжения с персональным компьютером, схему 4 формирования адреса, схему 5 мультиплексирования, жидкокристаллический индикатор 6 и фикстуру 7, снабженную электрическими разъемами 8 для подключения ТЭЗа 9, соединенными шиной 10 синхронизации с синхронизирующими выходами микроЭВМ 1, шиной 11 адреса через схему 4 формирования адреса с адресными выходами микроЭВМ 1, шиной 12 данных через схему 5 мультиплексирования с портом микроЭВМ 1, один из портов которой используется для подключения жидкокристаллического индикатора 6. При этом управляющая микроЭВМ 1 выполнена с возможностью циклической выработки синхроимпульсов адреса, строба данных и сигнала доступа к ТЭЗу 9, а также с возможностью подсчета контрольных сумм всех микросхем памяти ТЭЗа 9 и выдачи на индикатор 6 результатов диагностики в табличной форме одновременно по всем микросхемам памяти ТЭЗа 9. Схема 4 формирования адреса выполнена в виде девятиразрядного счетчика на микросхеме CD4040B, схема 5 мультиплексирования - в виде устройства считывания шины данных ТЭЗа 9. Схема 5 мультиплексирования данных предназначена для считывания содержимого микросхем памяти в порт
микроЭВМ 1. МикроЭВМ 1 выполнена перепрограммируемой на базе микроконтроллера ATMega16L (ATMEL) и содержит последовательный интерфейс универсального синхронно-асинхронного приемопередатчика (УСАП), центральный процессор (ЦП) с перепрограммируемым (ППЗУ) и оперативным (ОЗУ) запоминающими устройствами и контроллер «ввода-вывода» на тридцать два канала (не показаны). МикроЭВМ 1 через УСАП и схему 3 преобразования уровней сигнала может быть соединена с последовательным портом компьютера 13. Схема 3 предназначена для преобразования уровней сигнала приемопередатчика микроЭВМ 1 в уровни промышленного стандарта RS-232 и обратно для обеспечения возможности сопряжения стенда с внешней персональной ЭВМ. Контакты контроллера «ввода-вывода» микроЭВМ 1 соединены с клавиатурой 2 и индикатором 6, а также через шины 10, 11, 12 и соответствующие схемы 4 и 5 - с клеммами электрического разъема 8 фикстуры 7. Фикстура 7 выполнена в виде контактной платы с внешним источником питания. Контактная плата фикстуры 7 содержит основные и дублирующие разъемы 8, блок съемных перемычек. Схема 5 мультиплексирования данных выполнена на двух микросхемах DM74ALS257. Жидкокристаллический индикатор 6 выполнен с возможностью отображения на экране результатов диагностики в виде таблицы, содержащей не менее 4 строк по 20 столбцов в каждой строке, обеспечивающей контроль сигнатур ТЭЗов 9 серии 769 всех модификаций. Клавиатура 2, подключенная к одному из портов микроЭВМ 1, предназначена для управления режимами работы стенда: однократный контроль, проверка в цикле.
Стенд работает следующим образом.
Заранее или непосредственно перед началом контроля ТЭЗов 9 в ППЗУ микроЭВМ 1 с помощью персонального компьютера 14 через порт 13 вводят контрольные суммы микросхем исправных ТЭЗов 9. Далее в обесточенный разъем 8 фикстуры 7 устанавливают объект диагностики 9, например ТЭЗ 769 модификации с девятью микросхемами ПЗУ. Подают
электропитание на стенд и с помощью клавиатуры 2 устанавливают на микроЭВМ 1 режим «однократный контроль». При этом микроЭВМ 1 вырабатывает в этом режиме контроля последовательность управляющих импульсов (синхроимпульс адреса, строб данных, сигнал доступа к ТЭ3-у), счетный импульс адреса, сигналы управления схемами формирования адреса и мультиплексирования данных, сигналы трех старших адресов ТЭ3-а. В начале сигналом доступа ТЭЗ переводится в рабочее состояние, при котором появляется возможность доступа к информации, записанной в микросхемы ПЗУ ТЭЗа. Затем с помощью трех старших разрядов адресной шины осуществляется выбор одной из микросхем ПЗУ. Далее, посредством схемы формирования адреса формируется адрес внутри микросхемы. После формирования синхроимпульса адреса происходит выбор ячейки памяти. Далее, по стробу данных происходит считывание содержимого выбранной ячейки памяти в порт микроЭВМ, которая, в свою очередь, производит соответствующую обработку считанной информации. В микроЭВМ 1 содержимое ячеек памяти микросхем ТЭЗа суммируются, тем самым формируя контрольную сумму микросхемы, характеризующую содержимое микросхемы памяти ТЭЗа 9. На индикаторе 6 контрольная сумма микросхемы памяти ТЭЗа 9 отображается в виде четырех шестнадцатеричных разрядов. Далее аналогичным образом производится опрос ячеек памяти других микросхем и отображение текущих контрольных сумм на экране индикатора 6. Оператор, визуально сравнивая текущие и контрольные значения контрольных сумм, по их совпадению определяет исправность ТЭЗа 9. В случае несовпадения текущих и контрольных значений контрольных сумм по какой либо микросхеме памяти оператор с помощью клавиатуры 2 переводит микроЭВМ 1 в режим «Цикл» по неисправной микросхеме и путем механического и/или теплового воздействия на ТЭЗ 9 производит уточнение характера повреждения ТЭЗа 9 (разрыв платы, отсутствие контактов, пробой микросхемы памяти и др.). После нахождения причины неисправности ТЭЗа 9 производится его ремонт
и повторное диагностирование. Далее в разъем 8 фикстуры 7 стенда устанавливается очередной ТЭЗ 9 и режим проверки повторяется.
По сравнению с известными вариантами проверочных стендов для ТЭ3-ов 769 типа предложенный стенд СППЗУ-М1, разработан на основе современной элементной базы и с помощью современных программных средств. Он позволяет наиболее оперативно локализовать и диагностировать неисправность, имеет меньший вес и габариты. Значения контрольных сумм выводятся на индикатор одновременно, в отличие от других стендов, что значительно ускоряет процесс проверки и ремонта. Также отличительной особенностью данного стенда является наличие режима "Цикл", в котором ведется непрерывный подсчет контрольных сумм микросхем ПЗУ, что позволяет обнаруживать «мерцающие» неисправности.
В целом предложенный стенд позволяет достичь заявленного технического результата и, как следствие, - решения поставленной задачи.