DE2006987A1 - Automatische Prüfvorrichtung für Rechenanlagen - Google Patents

Description

200698?

Control Data Corporation

Minneapolis. Minn..V.St.A. 16.2.1970

Automatische Prüfvorrichtung für Rechenanlagen

Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zur wartungsmäßigen Überprüfung von Großrechnern durch selektive Belastung der Betriebsspannungs-Grenzbereiche der Schaltkreise des Rechners. Diese Schaltkreise sind typischerweise in Gruppen zusammengefaßt und als Ganzes in Bausteinen angeordnet. Die Bausteine sind ihrerseits über Steckerleisten und entsprechende Verdrahtungen elektrisch miteinander verbundene

Erfindungsgemäß wird es ermöglicht, alle diese in einem elektronischen Baustein angeordneten Schaltkreise durch selektive Belastung gleichzeitig zu überprüfen. Hierdurch wird die Lokalisierung und der Austausch eines fehlerhaften Schaltungs-Bausteins ermöglicht. Da jeder dieser elektronischen Bausteine an einem bestimmten Platz im Rechner angeordnet ist, wird erfindungsgemäß auch ein Adressierschema geschaffen, das durch eine Datenverarbeitungseinrichtung betätigt werden kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann dabei dann jeden einer bestimmten Anzahl von zugeordneten elektronischen Bausteinen, die den Digitalrechner bilden, lokalisieren und selektiv überprüfen.

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Die elektronischen Schaltkreise, welche zu überprüfen sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht hat, sind z.B. im Patent ... (Az.: P 19 06 757.3) beschrieben. Die Schaltungen der in diesem Patent beschriebenen Art benötigen für ihre Punktion eine bestimmte Bezugsspannung, um den Spannungswert einzustellen, bei welchem der Baustein durchschaltet. Das genannte Patent schreibt einen Bezugsspannungswert von -1,2V vor und weist Spannungswerte auf, bei welchen die Darstellung der binären "Null" und "Eins" durch + 0,4V von dieser Bezugsspannung vorgenommen wird. Die Erfindung ist darüberhinaus bei jedem Rechner anwendbar, der die Anlegung einer Bezugsspannung verlangt, von der der Schwellwert für Binärdarstellung durch die Spannungswerte abgeleitet wird.

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung einer Vorrichtung zur Belastung der Betriebsspannungs-Grenzbereiche eines Schaltkreises zur Peststellung von schwachen oder fehlerhaften Schaltungsbauteilen.

Dabei soll auch eine Vorrichtung zum Auffinden und Einkreisen von fehlerhaft arbeitenden Rechner-Bauteilen geschaffen werden, wobei erfindungsgemäß auf vorteilhafte Weise eine automatische Überprüfung aller Schaltungen eines Digitalrechners auf vorbestimmte Weise ermöglicht wird und dabei infolge der erfindungsgemäß erreichbaren hohen Prüf-Geschwindigkeit die zur Durchführung der Prüfung erforderliohe Zeitspanne erheblioh verkürzt wird. Besonders vorteilhaft ist es auch, daß erfindungsgemäß die überprüfung der Digitalrechner-Sohaltungen durchgeführt werden kann, ohne daß dabei der Betrieb der Schaltungen bei der Durchführung von Datenverarbeitungs-Funktionen beeinträchtigt würde.

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Auch kann aufgrund der neuen automatisierten Vorrichtung zur Überprüfung der Digitalrechner-Schaltungen während der Prüfung der Rechner ein unabhängiges Rechnerprogramm durehfuhren» .

Im folgenden ist die Erfindung in einem !bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a eine perspektivische Darstellung eines Groß-Digitalrechners,

Fig. 1b eine perspektivische Darstellung eines Chassis

des Rechners gemäß Fig. 1a zur Veranschaulichung der Anordnung der verschiedenen logischen Bausteine,

Fig. 2 eine schematische Darstellung bzw. ein Schaltbild einer typischen, mit eingeprägtem Strom arbeitenden logischen Rechnerschaltung in Verbindung mit einer vereinfachten Bezugsspannungsschaltung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Adressenwählers zur Auswahl eines einzelnen logischen Bausteins,

Fig. 4 ■ ein Blockschaltbild zur Detail-Darstellung des Adressenwählers gemäß Fig. 3>

Fig. 5 ein· Schaltbild einer Schaltung zur Auswahl des Bezugsspannungs-Grenzbereichs,

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Pig. 6 ein Schaltbild einer Treiberstufe für die Bezugsspannungs-Grenzbereieh-Schaltung und

Fig. 7 ein Schaltbild der an eine Bezugsspannungs-Schaltung in einem typischen logischen Schaltungs-Baustein angeschlossenen Schaltungen gemäß den Fig. 5 und 6„

Die perspektivische Darstellung eines Groß-Digitalrechners gemäß Fig. 1a zeigt vierzehn nebeneinander angeordnete Chassis-Anordnungen, welche die Rechneranlage bilden. Diese Chassis-Anordnungen sind typischerweise durch nicht dargestellte verdrillte Leitungspaare untereinander verbunden. Obgleich die einzelnen Chassis-Anordnungen einander ähnlich sind, sind ihre logischen Schaltungs-Bausteine und Verdrahtungs-Kombinationen jeweils verschieden und voneinander unabhängig, so daß sie eine Vielzahl von Rechnerfunktionen durchzuführen und das Zusammenwirken aller dieser Funktionen zu gewährleisten vermögen und somit insgesamt eine Datenverarbeitungsanlage bilden.

Fig. 1b zeigt ein typisches Chassis 100 in vergrößertem Maßstab, bei welchem die einzelnen logischen Bausteine deutlich ersichtlich sind. Die Bausteine 101 sind in waagerechten Zeilen und lotrechten Spalten angeordnet, die numerisch bezeichnet und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung adressiert werden können. In bevorzugter Ausführungsform enthält das Chassis gemäß Fig. 1b jeweils sechzehn logische Bausteine Un jeder Zeile und Spalte. Diese Anordnung ermöglicht eine zweckmäßige Unterteilung des Chassis und der Schaltungs-Bausteine in 8 χ 8 Quadranten und vereinfacht das noch zu beschreibende Adressierschema.

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Fig, 2 veranschaulicht ,zwei typische mit eingeprägtem Strom arbeitende logische Schaltungen 201 und 202 in einem Baustein 101. Der Baustein 101 enthält vorzugsweise Dutzende von derartigen Schaltungen, die auf einer Vielzahl von Platinen angeordnet und zur Durchführung spezieller logischer Funktionen untereinander verbunden sind. Jede dieser logischen Schaltungen weist eine Bezugsspannungs-Eingangsleitung auf, wie den Eingang 20J für die Schaltung 201, an welchen die Basis-eines Transistors 205 angeschlossen ist, der sperrt, wenn einer der beiden an Eingänge 206 und 207 angeschlossenen Transistoren leitet· Wenn die an den Eingängen 206 und 207 liegenden Signale derart sind, daß sie die beiden angeschlossenen Transistoren zum Sperren bringen, fällt die Spannung über einen Widerstand 204 ab und wird die Spannung am Emitter des Transistors,205 negativer. Der Transistor 205 wird leitend, wenn die Emitterspannung unter die an den Eingang 205 angelegte Bezugsspannung abfällt, wobei eine Spannungsänderung an einer Ausgangsklemme 210 auftritt. Die Ausgangsklemme 210 ist an die andere mit eingeprägtem Strom arbeitende logische Schaltung angeschlossen und führt die im logischen Baustein erforderlichen Funktionen durch. Ersichtlicherweise werden die an den logischen Spannungs-Eingängen 206 und 207 liegenden, zum Durchschalten oder Sperren des Transistors 205 erforderlichen Spannurtgswerte" in erster Linie durch die Größe der an den Bezugsspannungs-Eingang 20^ angelegten Spannung bestimmt. Wenn sich die am Eingang 205 liegende Spannung in positiver oder negativer Richtung ändert, verschieben sich die Bedingungen für die an den Eingängen 206 und 207 anliegenden Spannungen entsprechend. Es 1st somit ereichtlieh, daß eine Änderung des Spannungswerts am Bezugespannungs-Eingang 203 eine Möglichkeit zur Belastung

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bzw. beliebigen Durchsteuerung der Schaltung und zur Peststellung von fehlerhaften Bauteilen oder falschen Spannungswerten für bestimmte Funktionen bilden kann.

Wenn beispielsweise der Nenn-Bezugsspannungswert am Eingang 203 gleich - 1,2 V ist und die Nenn-Spannungswerte an den Eingängen 206 und 207 für eine binäre "1" oder "θ" - 1,6 V bzw. 0,8 V betragen, bildet die Verschiebung des Bezugsspannungswerts am Eingang 203 um einige Zehntel Volt eine gute Prüfungsmöglichkeit für das Vorliegen von in den Durchsteuer-Grenzbereichen liegenden Spannungswerten für die logischen Schaltungen an den Eingängen 206 oder 207ο Falls am Eingang 206 oder 207 ein im Grenzbereioh liegender Spannungswert für die logischen Schaltungen anliegt, würde die mit eingeprägtem Strom arbeitende logische Schaltung bei belastetem Bezugsspannungswert nicht einwandfrei funktionieren, so daß auch die logischen Funktionen der Schaltung nicht einwandfrei ablaufen wurden. Die fehlerhafte Durchführung einer logischen Funktion kann durch die Datenverarbeitungsanlage festgestellt werden, wenn diese durch für diesen Zweck entwickelte spezielle Prüfprogramme angesteuert wird.

Die an den Eingang 2OJ gemäß Fig. 2 angelegte Bezugsspannung wird durch einen aus Widerständen 212 und 213 bestehenden Spannungsteiler bestimmt. Diese Widerstände sind derart dimensioniert, daß sie eine Nenn-Spannung von -1,2 V an der Verzweigung 215 der Teilsohaltung liefern. Diese Spannung wird dem Bezugsspannungs-Eingang 203 sowie anderen derartigen Eingängen, wie dem Eingang 208 der Schaltung 202, eingespeist. Ein bestimmter Spannungsteiler kann dabei für mehrere mit eingeprägtem Strom arbeitende logisohe

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Schaltungen vorgesehen sein. Im Hinblick auf die große Anzahl der in einem logischen Baustein 101 untergebrachten logischen Schaltungen sind jedoch für jeden dieser Bausteine mehrere Teilerschaltungen erforderlich. Diese Teilerschaltungen sind typischerweise in einem logischen Schaltungs-Baustein mit ihren Bezugsspannungs-Ausgangen zusammengeschaltet, wie dies, in Fig. 2 durch die Leitung 216 dargestellt ist. Diese Verbindung gewährleistet, daß alle an die einzelnen Schaltungen eines bestimmten Bausteins 101 angelegten Bezugsspannungen jeweils gleich sind und über einen einzigen gemeinsamen Eingang des Bausteins beeinflußt werden können.

Fig. 2 veranschaulicht weiter eine vereinfachte Treiberschaltung 220, die über eine Verbindungs-Leitung 219 an die Verzweigung 215 der Teilerschaltung des Bausteins 101 angeschlossen ist. Da die Schaltung 220 typischerweise in einem vom Baustein 101 getrennten Baustein vorgesehen ist, erfolgt die Verbindung über eine Verdrahtung an der Rückseite der Bausteine. Die·Steckerstifte für den Baustein 101 und den die Schaltung 220 aufnehmenden Baustein sind in Fig. 2 mit 217 bzw, 221 bezeichnet.

Die Schaltung 220 weist zwei Transistoren 226 und 227 auf, die in Reihe zwischen den positiven Pol 228 und den negativen Pol 235 einer Spannungsquelle geschaltet sind. Die Schaltung weist einen Abgriff an einer Verzweigung 2^0 auf, an welcher eine Leitung mit einem Steckerstift 221 angeschlossen ist. Wenn der Transistor-Eingang 2J52 mit einer ein Leiten des Transistors 226 bewirkenden Spannung vorgespannt und der Transistor 227 gesperrt gehalten wird, fließt ein Strom vom Plus-Pol 228 über den Transistor 226 zur Leitung 219· Dieser Strom fließt in den Baustein 101 und von hier über den Widerstand .213 zur negativen Spannungsquelle (-V). Hierdurch wird

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der Spannungsabfall über den Widerstand 21 j5 erhöht, wodurch die Amplitude der an die Bezugsspannungs-Eingänge - z.B. 203, 208 - angelegten Bezugsspannung erhöht wird. Wenn der Eingang 2J>h der Schaltung 220 in dem Sinn verändert wird, daß der Transistor 227 leitet und der Transistor 226 sperrt, fließt ein Strom von der positiven Spannungsquelle (+V) im Baustein 101 über den Widerstand 212, die Leitung 219 und den Transistor 227 zum Minus-Pol 235. Dieser Strom läßt den Spannungsabfall über den Widerstand 212 sich erhöhen, so daß an den Bezugsspannungs -Eingängen ein stärker negativer Bezugsspannungswert anliegt. Auf diese Weise kann die Schaltung 220 ersichtlicherweise selektiv derart angesteuert werden, daß eine Erhöhung oder eine Verringerung der Bezugsspannung für alle im Baustein 101 angeordneten Schaltungen bewirkt wird. Ein negatives Inkrement zum Bezugsspannungswert wird als "hoher" Spannungs-Grenzbereich und ein positives Inkrement zum Bezugsspannungswert wird als"niedriger" Spannungs-Grenzbereich bezeichnet. Wenn beide Transjsboren 226 und 227 der Schaltung 220 sperren, fließt außerdem ersichtlicherweise kein Strom über die Leitung 219 und liegt an den Bezugsspannungs-Eingängen im Schaltungs-Baustein 101 keine zusätzliche Änderungs-Spannung an.

Im folgenden sind die Einrichtungen zum selektiven Ansteuern der Schaltung 220 in Abhängigkeit von Digitalrechner-Befehlen erläutert. Vorzugsweise ist für jeden Baustein 101 eine Schaltung 220 der in Pig. 2 in vereinfachter Form dargestellten Art vorgesehen, wobei vierundsechzig derartige Schaltungen zusammen in einem einzigen speziellen Baustein untergebracht sind. Diese Anzahl von Schaltungen reicht aus, um eine unabhängige Spannungsgrenzbereich-Ansteuerung bei jedem der vierundseohzig Schaltungs-Bausteine in einem Chassis-Quadranten

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sicherzustellen. Hieraus folgt, daß vier dieser speziellen Bausteine für eine ganze Chassis-Anordnung 100 ausreichen. Diese speziellen Schaltungs-Bauteile werden im folgenden der Einfachheit halber als BH-Bausteine bezeichnet. Jede der in Pig. 1 dargestellten Chassis-Anordnungen ist daher in vier Quadranten von je 64 Bausteinen unterteilt, von denen jeder 63 logische Bausteine der dem Baustein 101 entsprechenden Art und einen BH-Baustein aufweist.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Schemas zur Auswahl der Treiberschaltungen, die den betreffenden logischen Schaltungs-Bauteilen zur Änderung der Bezugsspannungen zugeordnet sind. Ein Register 301 speichert ein aus 12 Bits bestehendes Binärwort, welches es bei der bevorzugten Ausführungsform von einer speziellen Wartungs- bzw. Prüf-Datenverarbeitungseinrichtung erhält. Zur Vereinfachung der Erläuterung sind die Stellen des Registers 301 in Fig. 3 durchgehend mit 0 bis 11 numeriert. Die das Register 301 bildenden Speicherelemente sind vorzugsweise herkömmliche Flip-Flop-Schaltungen. .

Die Stellen 3 und 7 bis 11 des Registers 301 sind an den Eingang eines Chassis- und Quadranten-Dekoders 303 angeschlossen, der von beliebiger, herkömmlicherweise bei Rechnern verwendeter Art sein kann und zur Umsetzung einer eingespeisten Binärziffer in ein Signal dient, das eine einer Anzahl von Ausgangsleitungen aktiviert. Der Dekoder 303 weist sechs binäre Eingangsleitungen und vierundsechzig Ausgangsleitungen auf, die selektiv durch die verschiedenen binären Eingangskombinatlönen ansteuerbar sind. Die Ausgangsleitungen sind mit XO, X1 usw· bezeichnet und jeweils einem ' bestimmten Chassis-Quadranten gemäß Fig. 3 zugeordnet.

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- ίο -

Die Stellen O, 1 und 2 des Registers J5O1 sind an Spalten-Wählleitungen 304, 305 bzw. 306 angeschlossen, die ihrerseits mit allen Chassis-Anordnungen verbunden sind. Genauer gesagt, sind die Leitungen J5O4, 305 und 306 mit jedem der in den Chassis-Anordnungen befindlichen BH-Bausteinen verbunden. Die Stellen 4, 5 und 6 des Registers 30I sind an Wählleitungen 308, 309 bzw, 3IO angeschlossen, die ihrerseits ebenfalls mit jedem der in den Chassis-Anordnungen befindlichen BH-Bausteinen verbunden sind. Jeder BH-Baustein der Chassis-Anordnungen ist mithin unmittelbar mit sechs Stellen des Registers 30I verdrahtet und vermag die in diesen Stellen gespeicherten Binärziffern zu empfangen. Wie noch näher erläutert werden wird, ist der einem speziellen Chassis-Quadranten zugeordnete BH-Baustein so geschaltet, daß er auf die über die Leitungen 304 bis 306 und 308 bis 310 eingespeisten Binärziffern anspricht und die Spannungsgrenzwert-Treiberschaltungen aktiviert, die den Schaltungs-Bausteinen zugeordnet sind, welche an der durch die in diesen Registerstellen gespeicherten Bits bestimmten Zeilen- und Spaltennummer liegen.

Pig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines typischen BH-Bausteins. Ein Zeilendekoder 401 ist an Zeilen-Wählleitungen 308, und 310 angeschlossen, während ein Spaltendekoder 403 an die Spalten-Wählleitungen 304, 305, 306 angeschlossen 1st. Der Zeilendekoder 401 und der Spaltendekoder 403 sind Dekoder, wie sie im Rechnerbau üblicherweise verwendet werden, und slid so ausgelegt, daß sie wahlweise eine ihrer acht Ausgangsleitungen in Abhängigkeit von der Binärzifferdarstellung an ihren drei Eingangsleitungen aktivieren. Der Zeilendekoder 401 ist über seine Ausgangsleitung 402 an Treiberschaltungen

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(die in Fig, 2 in vereinfachter Form als Schaltung 220 dargestellt sind) 4O5, 4o6 und sechs weitere, nicht dargestellte Schaltungen dieser Art angeschlossen, die den in derselben Zeile liegenden Bausteinen zugeordnet sind. Die Ausgangsleitung 4O7 des Spaltendekoders ist mit der Spannungsgrenzbereich-Treiberschaltung 405 sowie sieben anderen, nicht dargestellten derartigen Schaltungen in derselben Spalte verbunden. Ebenso ist die,Ausgangsleitung 4o8 an acht derartige Treiberschaltungen in einer gemeinsamen Spalte angeschlossen, von denen eine' die Treiberschaltung 4θβ ist., während eine Aus gangs leitung 414 mit acht solchen Treiberschaltungen einer gemeinsamen Spalte verbunden ist, von¹ denen eine die Treiberschaltung 4θβ ist. Ersichtlicherweise ist mithin Jede Zeilendekoder- und jede Spaltendekoder-Aus gangs leitung mit acht Treiberschaltungen verbunden, die den logischen Bausteinen in einer gemeinsamen Zeile bzw. Spalte zugeordnet sind, wobei bei Aktivierung einer einzelnen Ausgangsleitung von jedem Dekoder zwei Signale an die Treiberschaltung abgegeben werden, die jeweils mit der aktivierten Zeilendekoder-Ausgangsleitung und der aktivierten Spaltendekoder-Ausgangsleitung verbunden sind. Keine der anderen Treiberschaltungen empfängt diese beiden Signale, obgleich einige von ihnen ein einziges Signal vom einen oder vom anderen.Dekoder empfangen. Wie noch näher erläutert werden wird, benötigt eine solche Treiberschaltung für ihre Erregung beide Steuersignale. '

In Fig. 4 ist auch eine Grenzbereich-Wählschaltung 417 dargestellt. Diese Schaltung spricht auf ein Wählsignal an, das sie über ekle Leitung 418 von einem der Ausgänge des Chassis· und Quadrant-Dekoders J5O3 (Fig. 3) empfängt. Die Schaltung

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417 spricht auch auf ein Eingangssignal an, das sie über eine Hoch/Tief-Wählleitung 419 empfängt. Die Leitung 419 überträgt ein Signal, das in der Prüf-Datenverarbeitungseinrichtung entsteht und anzeigt, ob eine Überprüfung auf hohen oder niedrigen Grenzbereich durchgeführt werden soll. Der Ausgangspunkt dieses Signals ist nicht dargestellt, das Signal wird aber typischerweise in einem Register bzw. einer Flip-Flop-Anordnung ähnlich dem Register J5O1 gemäß Fig. jj gespeichert. Das über die Leitung 419 übertragene Signal wird gleichzeitig allen BH-Baustelnen eingespeist. Auf die Hoch/Tief-Auswahl spricht jedoch nur der BH-Baustein mit einer Grenzbereich-Wählschaltung 417 an, die gleichzeitig ein Signal'über die Wählleitung 418 empfängt.

Die Schaltung 417 weist zwei Ausgangsleitungen auf, von denen jede mit allen Treiberschaltungen im BH-Baustein gemäß Fig. 4 verbunden ist. Die Hoch-Wählleitungen 421 werden aktiviert, wenn eine Prüfung im oberen Grenzbereich durch das auf der Leitung 419 liegende Signal angezeigt wird, während die Tief-Wählleitungen 422 aktiviert werden, wenn an der Eingangs leitung 419 ein Wählsignal für den unteren Grenzbereioh liegt.

Fig. 5 ist ein schematisches Schaltbild der Grenzbereich-Wählschaltung 417 gemäß Fig. 4. Transistoren 501, 502 und 503 bilden eine herkömmliche, mit eingeprägtem Strota arbeitende logische Schaltung, während Transistoren 5II, 5I2 und 513 eine zweite herkömmliche Schaltung dieser Art bilden. Die an die Transistoren 5035 und 513 angelegten Signale sind Bezugsspannungssignale, die mit ^v * bezeichnet sind. Die Transistoren 501 und 502 sind als logisches UND-Glied geschaltet, wobei angenommen wird, daß eine logische "1"

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durch -1#6 V und eine logische ¹¹O" durch -0,8 V dargestellt wird· Unter dieser Voraussetzung werden die durch die Transistoren 501 und 502 gebildeten parallelen Stromkreise erst dann unterbrochen* wenn eine logische "1" (-1,6 V) an die Eingangsklemmen beider Transistoren angelegt wird. Wenn dieser Zustand auftritt, fällt der Spannungsabfall über einen Widerstand 504 auf einen Wert ab, der durch die Größe der Bezugsspannung V _f bestimmt wird, und beginnt der Transistor 503 zu leiten· Infolgedessen fällt die Spannung an einem Ausgangsansohluß 506 ab, so daß der Stromfluß durch den Transistor,. 505 einsetzt· Wenn der Strom über den Transistor 505 fließt, wird die Spannung am Anschlußpunkt 507 stärker negativ« Diese negative Spannung wird über einen strombegrenzenden Widerstand 508 an die "Hoch"-Wählleitung 421 angelegt.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß bei Anlegung eines einer logischen "1" entsprechenden.Signals an beide Transistoren 50I und 502 eine negative Spannung an die "Hoch"-Wählleitung 421 angelegt wird; jede andere Kombination von an die Transistoren 501 und 502 angelegten logischen Signalen hat zur J?^vuige, daß eine ungefähr auf Erdpotential (O V) liegende Spannung an die ^MHooh^M-Wählleitung 421 angelegt wird.

Die Arbeitsweise der durch die Transistoren 5II, 512 und 513 gebildeten Schaltung kann, mit einer Ausnahme, auf gleiche Weise wie vorstehend erläutert beschrieben werden· Bei dieser Schaltung befindet sich der Ausgangs-Verbindungspunkt 516 in dem die parallelgeschalteten Transistoren 5II und 512 enthaltenden Stromkreis _# Wenn daher ein einer logisohen "1" entsprechendes Signal an beide Transistoren 511 und 512 angelegt wird, nähert sich die am Verbindungspunkt 516 liegende Spannung dem Erdpotential und wird über den strombegrenzenden Widerstand 518 an die "Tief"-Wählleitung 422 angekoppelt·

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Jede andere Kombination von logischen Eingangssignalen ergibt eine negative Spannung am Ausgangs-Verbindungspunkt 516 und auch an der "Tief"-Wählleitung 422,

In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß die obigen Hinweise auf die sich dem Erdpotential annähernden Spannungen insofern unrichtig sind, als stets ein kleiner Widerstandsabfall vorhanden ist. Beispielsweise ist die Spannung am Verbindungspunkt 507 bei leitendem Transistor 505 mit -0,8 V und die Spannung am Verbindungspunkt 516 bei sperrenden Transistoren 511 und 512 ebenfalls mit -0,8 V gemessen worden.

Die die Arbeitsweise der Grenzbereich-Wählschaltung gemäß Fig. 5 steuernden Eingangsleitungen sind die Wählleitung 418 und die Hoch/Tief -Wählleitungen 419a und 419b, Die Leitungen 419a und 419b sind typischerweise verdrillt und besitzen im Sinn der Spannungen für die logischen Bauteile stets entgegengesetzten Wert· Dies bedeutet, daß das an der Leitung 419b liegende Signal eine logische "θ" darstellt, wenn das auf der Leitung 419a liegende Signal eine logische ^K1ⁿ 1st. Der umgekehrte Fall kann ebenfalls eintreten, doch können, an den Leitungen 419a und 419b niemals gleichzeitig Signale anliegen, welche dieselben logischen Werte darstellen· Die Wirkung dieser Bedingung besteht darin, daß an einer der Wählleitungen 421 oder 422 eine negative Spannung anliegt, sooft eine logische ⁿ1ⁿ auf der Wählleitung 418 erscheint· Die folgende Tabelle veranschaulicht die Spannungswerte an den Leitungen 421 und 422 für die vier an sich möglichen Kombinationen von logischen Eingangssignalen. Gemäß'dieser Tabelle wird eine logische "1" durch etwa -1,6 V und eine logische *0" durch etwa -0,8 V dargestellt.

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Eingangsleitungen Ausgangsleitungeη

418*	419a	419b	421 (hoch)	422 (tief)
Q	1	O	-0,8 V	-1,6 V
O	O	1	-0,8 V	-1,6 V
1	1	O	-1,6 V	-1,6 V
1	O	1	-0,8 V	-0,8 V

Pig, 1 veranschaulicht eine Treiberschaltung der in Pig. 4 im Blockschaltbild dargestellten Form, Soweit möglich, sind die zur Erläuterung der vereinfachten Spannungsgrenzbereich-Schaltung gemäß Fig. 2 benutzten Bezugsziffern auch zur Bezeichnung der entsprechenden Bauteile der Schaltung gemäß Flg. 6 herangezogen worden, Transistoren 601, 602 und 605 bilden eine herkömmliche, mit eingeprägtem Strom arbeitende logische UND-Schaltung und werden daher nicht näher erläutert» Wenn an der Leitung 402 ein Zeilen-Wählsignal und an der Leitung 407 ein Spalten-Wählsignal anliegt, sperren die Transistoren 601 und 602, während die Transistoren 603 und 6o4 leiten· Die Transistoren 605 und 6θ4 bewirken ein Leiten der Transistoren 226 bzw. 227, doch versetzen die auf der Leitung 421 und 422 von der Grenzbereich-Wählschaltung 417 (Fig. 4) liegenden Signale nur einen dieser Transistoren in die Lage, zu leiten. Wenn die "Hoch"-Wählleitung 421 aktiviert ist (Flg. 5) liegt der Verbindungspunkt auf etwa -1,6 V und leitet der Transistor 227. Wenn die "Tief"-Wählleitung 422 aktiviert 1st, liegt der Verbindungspunkt 228 etwa auf Erdpotential (-0,8 V) und leitet der Transistor 226· In Jedem Fall gewährleistet der von einem dieser Transistoren

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durchgelassene Strom eine schrittweise Spannungsänderung von allen über die Verbindung 221 in diese Schaltung eingeschalteten Bezugsspannungs-Schaltungen.

Fig. 7 zeigt die Verbindung der Schaltungen gemäß den Fig. 5 und 6 in einem typischen BH-Baustein 701 sowie die Verbindung des Bausteins 701 mit den Bezugsspannungs-Schaltungen eines typischen logischen Bausteins 101. Die Wählleitung 418 sowie die Hoch/Tief-Wählleitungen 419a und 419b sind als Eingänge der Grenzbereich-Wählschaltung dargestellt. Die Ausgänge von dieser Schaltung, die "Hoch-Wählleitung 421 und die "Tief"-Wählleitung 422,sind an eine der Spannungsgrenzbereich-Treiberschaltungen an den Verbindungspunkten 235 bzw. 228 angeschlossen. In Fig. 7 sind die Eingänge J5O8, 309 und 3I0 zum Zeilendekoder 401 sowie die Eingänge J5O4, 305, J5O6 zum Spaltendekoder 403 dargestellt · Die Ausgangs leitung vom Verbindungspunkt 2350 der Spannungsgrenzbereich-Treiberschaltung zum Steckerstift ist ebenfalls zusammen mit den Verbindungen zu typischen, im logischen Baustein 101 enthaltenen Bezugsspannungs-Schaltungen dargestellt.

Die Erfindung schafft somit Schaltungen, mit deren Hilfe eine Prüf-Datenverarbeitungseinrichtung selektiv den Spannungs-Betriebsgrenzbereich in einem beliebigen einer Vielzahl von logischen Bausteinen zur Belastung des Betriebs der in diesen logischen Schaltungs-Bausteinen enthaltenen Schaltungen einzustellen vermag. Obgleioh vorstehend nur eine einzige Ausführungsform der Erfindung dargesteü. It und beschrieben ist, sind innerhalb des Rahmens der Erfindung selbstverständlich zahlreiche Änderungen und abgewandelte Ausführungsformen möglich. Aus diesem Grund soll die Erfindung alle innerhalb des erweiterten Schutzumfangs liegenden

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Abwandlungen und Änderungen, insbesondere jedoch alle Kombinationen und Unterkombinationen der Merkmale, die Verwendung finden, mit umfassen.

Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin eine Vorrichtung für die Durchführung der automatisierten Überprüfung von Großrechnern durch selektive Belastung der Betriebsspannungs-Grenzbereiche eines beliebigen einer Vielzahl von logischen Bausteinen, welche den Rechner bilden. Die selektive Belastung erfolgt unter der Steuerung einer zusätzlichen Datenverar» beitungseinrichtung.

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Claims (6)

Patentansprüche ;

1. Automatische Prüfvorrichtung zur Belastung der Bezugsspannungen von einzelnen Bausteinen eines Rechners, der aus einer Vielzahl von Bausteinen besteht« von denen jede elektronische Schaltkreise mit Bezugsspannungsquellen zur Festlegung des Schwellwerts der Schaltwerte aufweist, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Steuerung des Prüfprogramms und zur Festlegung der Reihenfolge der Prüfschritte, ein der Datenverarbeitungseinrichtung zugeordnetes Register (30I) zur Speicherung der von der Datenverarbeitungseinrichtung empfangenen binären Signale, an das Register gekoppelte Dekodierschaltungen (303, 401, 4Oj5) mit einer Anzahl von Ausgangsleitungen zur selektiven Aktivierung der Ausgangsleitungen in Abhängigkeit von den im Register gespeicherten binären Signalen und Treiberstufen (4O5# 4o6, 416 usw.) mit an die Ausgangsleitungen angeschlossenen Eingängen und mit den Rechner-Bausteinen verbundenen Ausgängen zur Erhöhung und Verminderung der Spannung der Bezugsspannungsquellen in Abhängigkeit von an den Eingängen anliegenden Steuersignalen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wähleinrichtung vorgesehen ist, die ein erstes Register zur Speicherung von für die Position der Bezugsspannungsquelien repräsentativen Ziffern, eine mit dem Register verbundene Dekodiereinrichtung zur Umwandlung der gespeicherten Ziffern in eine Anzahl von Steuer-

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signalen und eine Verbindungseinrichtung zum Anlegen' der verschiedenen Steuersignale an eine Schalteinrichtung zur Steuerung des Stroms in beiden Richtungen aufweist»

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, die ein zweites Register zur Speicherung von für die Richtung des Stromflusses in der Sehalteinrichtung repräsentativen Ziffern und eine an das zweite Register angeschlossene zweite Dekodiereinrichtung zur Umwandlung der gespeicherten Ziffern in Richtungs-Steuersignale zur Steuerung der Stromflußrichtung in der Schalteinrichtung aufweist.

4β Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß jede Schalteinrichtung weiterhin zwei zum Leiten in Reihe miteinander zwischen eine positive und eine negative Spannungsquelle eingeschaltete Transistoren, eine Einrichtung, deren eines Ende an die gemeinsame Verzweigung zwischen dem ersten und dem zweiten Transistor und deren anderes Ende an mindestens eine der Bezugsspannungsquellen angeschlossen ist, und eine an die Steuereingänge der beiden Transistoren angeschlossene und auf die Wähleinrichtung ansprechende und die beiden Transistoren selektiv durchsteuernde Transistor-Sehalteinrichtung aufweist.

5* Vorrichtung nach Anspruch K₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtüngen einen binären Digitalrechner mit gespeichertem Programm aufweisen.

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6. Vorrichtung zur Überprüfung eines beliebigen einer Anzahl von logischen Bausteinen, von denen jeder eine durch Anschluß an einen Spannungsteiler gebildete Bezugsspannungsquelle aufweist, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Stromversorgung zur Lieferung von Strom zur Spannungsteiler-Anzapfung, eine Verbindungseinrichtung zur Stromabnahme von der Spannungsteiler-Anzapfung, eine Wähleinrichtung zur selektiven Verbindung der Stromversorgung und der Verbindungseinrichtung mit der Spannungsteiler-Anzapfung, ein Register zur Speicherung von für einen beliebigen einer Anzahl von logischen Bausteinen repräsentativen Ziffern und eine zweite Wähleinrichtung zur selektiven Aktivierung einer beliebigen der Anzahl von Stromversorgungen und Verbindungseinrichtungen entsprechend der im Register gespeicherten Ziffern.

7, Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenverarbeitungseinriohtung zur überführung von Ziffern in das Register und zur Aktivierung der ersten und der zweiten Wähleinrichtung vorgesehen ißt.

8t Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wähleinrichtung Transistor-Schaltkreise zur selektiven Verbindung einer ersten Spannungsquelle mit der Stromversorgung und einer zweiten Spannungsquelle mit der Verbindungseinriohtung aufweist.

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Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wähleinrichtung eine logische Umsetzeinrichtung zur Erzeugung von Aktivierungssignalen
entsprechend den in der Registereinrichtung gespeicherten Ziffern und eine Verbindungseinrichtung zur
Anlegung der Aktivierungssignale an eine Anzahl von Stromversorgungen und Stromverbindungseinrichtungen aufweist.

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