188212. lajstromszámú szabadalom • Mikroprogramozható jelmintagenerátorral és programozható egységekkel kialakított mérőberendezés
1 2 188 212 A találmány tárgya mikroprogramozható jelmintagenerátorral és programozható egységekkel kialakított mérőberendezés, amely digitális integrált áramkörök mérésére alkalmazható. A találmány szerinti mérőberendezés mikro- 5 programtár és vezérlő egység felügyelete alatt működő adatgenerátort, címgenerátort, buffer memóriát és interface egységet magábafoglaló jelmintagenerátorral van kialakítva, és programozható egységekként DC méröegysége, format vezérlő egysége, időzítő egysége valamint pin elektronikája van. Az LSI digitális integrált áramkörök mérésére számos így például SENTRY, XINCOMP típusú stb., mérőberendezést fejlesztették ki. Ezen ismert mérőberendezéseknek általános felépítésüket te- ^ kintve, mint az 1. ábrán is látható, V rendszervezérlője van, amely hozzárendelt VI rendszervezérlő interface-n keresztül kétirányú kapcsolattal RB rendszervezérlő buszra kapcsolódik. Az RB rendszervezérlő buszra kétirányú kapcsolattal kapcso- 20 lódó 20 programozható egységek közül főbb egységekként megemlíthető 1 jelmintagenerátor, 15 DC mérőegység, 16 format vezérlő egység, 17 időzítő egység, és 11 pin elektronika. A 20 programozható egységek működését a 25 V rendszervezérlő hangolja össze, amely általában számítógép vagy önálló rendszervezérlő egység, adott esetben az önálló rendszervezérlő egység az 1 jelmintagenerátorral együtt. A 20 programozható egységek egy-egy feladat- 30 csoport ellátására szolgálnak. így a 7 jelmintagenerátort a funkcionális vizsgálat elvégzésére alkalmazzák. Az általa előállított algoritmizálható jelmintasorozat a meghajtó és a várt jelmintákat egyaránt tartalmazza. Felépítését 35 tekintve mikroprogramtár és vezérlő egység felügyelete alatt működő adatgenerátort és címgenerátort, valamint hozzárendelt interface egységet tartalmaz, továbbá a nem reguláris felépítésű áramkörök jelmintáinak tárolására egy, általában nagy 40 kapacitású helyi, ún. buffer memóriát foglal magába. A buffer memória kapacitása az előforduló legnagyobb jelmintasorozat tárolására alkalmas és rendszerint nem teljesen kihasznált. Az 1 jelmintagenerátor esetenként egyszerűbb 45 belső rendszervezérlési feladatokat is elvégez. A 15 DC merőegység a statikus paraméterek (feszültségek és áramok) mérésére szolgál, valamint előállítja a programozott referencia feszültségeket a komparátorok és a meghajtó áramkörök részére. 50 Magábafoglal továbbá A/D átalakító egységet, amely a mérőberendezés analóg jeleit digitális jelekké alakítja át a V rendszervezérlő részére. A 16 format vezérlő egység a jelmintasorozatok impulzusformáit alakítja ki a 17 időzítő egység, 55 illetve a belső szekvenciális hálózatok által meghatározott formában. A 17 időzítő egység a különféle bemeneti és kimeneti jelmintacsoportok időzítését végzi, valamint a berendezés működési sebességét meghatározó im- eo pulzusgenerátort is magába foglalja. A 18 pin elektronika a mérőberendezésnek a mérendő áramkörhöz való csatlakoztatására szolgál. Mérőbefogóhoz kapcsolódó jelfogóhálózatot, meghajtó és érzékelő áramköröket, valamint ezek kiszolgáló áramkörei,! tartalmazza. A bemutatott, külön rendszervezérlővel, főként számítógéppel vezérelt mérőberendezés kifejlesztésénél az egyik fő nehézséget - eltekintve a számítástechnikai eszközök magas hardware és software költségeitől - ezen eltérő funkciójú és felépítésű programozható egységek interface felületének kialakítása jelenti. Az univerzális interface sík kialakítás rendkívül anyagigényes és software szempontból nehezen kezelhető, míg a speciális, minden egységhez feladatorientáltan illeszkedő csatoló elkészítése jelentős többlet fejlesztési munkát jelent. A berendezés kezelhetőségének, a programozható egységek programozásának és a mérési folyamat lefolytatásának, ill. futtatásának egyik fő kritériuma a rendszervezérlő funkciókat ellátó egység működése. így a külön V rendszervezérlővel, főként számítógéppel kialakított mérőberendezéseknek több hátrányos tulajdonságát említhetjük meg, melyek közül a legjellemzőbb a többlet hardware és software igény, a körülményes és hosszadalmas bemérés, beüzemeltetés, valamint az, hogy a mérőberendezés programozási sebessége, amelyet az önálló rendszervezérlő határoz meg, 1-2 nagyságrenddel kisebb a jelmintagenerátor működési sebességénél, amely speciális méréseknél (karakterizáció) igen jelentős. További hátrányossága, hogy a mérőberendezés egyes adott feladathoz illeszkedő megváltoztatása, amely mint hardware változtatás a meglévő software esetleg teljes átalakítását teszi szükségessé. A bemutatott nagybonyolultságú mérőberendezéseknél a bemérés és az ellenőrzés munkaigényessége a mérőberendezés bonyolultságával hatványozottan növekszik, ami a mérőberendezések elkészítését és üzembentartását igen költségessé teszi. A különféle környezeti feltételek mellett végzett funkcionális vizsgálatok a mérőberendezésekkel szemben támasztott követelmények egyik legfontosabb részét alkotják. A programozható egységek programjának megváltoztatását, beleértve a programozott értékek módosítását általában mindig egy-egy funkcionális vizsgálat követi. Ez azt jelenti, hogy a jelmintagenerátor által vezérelt funkcionális vizsgálatot egy rendszervezérlési programrésznek, majd ismét a jelmintagenerátor által előállított mintasorozatnak kell követnie, és így tovább. Ebből a tényből fakad az a felismerés, hogy a jelmintagenerátor által nyújtott jelminta generálást ki kell egészíteni azzal a lehetőséggel, amely a programozott értékek módosítását is lehetővé teszi. Mivel az egyes programozható egységeket egy, valamilyen módon definiált interface köti össze, ennek megválasztását a jelmintagenerátor lehetőségei felől kell megközelíteni. Ez a kialakítás a jelmintagenerátor buffer memóriájának az újabb céloknak eleget tevő felhasználásával valósítható meg. Tekintettel arra, hogy a jelmintagenerátorok mint olcsó, önmagában ismert egységek általában nem számítógépvezéreltek, ez a megoldás abból a szempontból is előnyös, hogy a számítógép kiépítése fölöslegessé válik, és így az alkalmazásával járó magas fejlesztési költségeket is el lehet kerülni. 2
