DE2548235A1 - Test- und diagnoseeinrichtung fuer ein peripheriegeraet einer datenverarbeitungseinheit - Google Patents

Description

0OMPAG]JIE HONEYWELL BULL

94, Avenue Gambetta

PARI S (20) / Fran]Q?eicIi

Unser Zeichen: H 1046

Test— und Diagnoseeinrichtung für ein Peripheriegerät einer Daten—

Verarbeitungseinheit

Die Erfindung betrifft eine Test— und Diagnoseeinrichtung für ein Peripheriegerät einer Datenverarbeitungseinheit.

Die modernen Datenverarbeitungseinheiten enthalten bekanntlich vor allem eine Zentraleinheit und Peripheriegeräte, die ihr zugeordnet sind.

Die Zentraleinheiten enthalten im allgemeinen einen unlöschbaren Festspeicher, einen löschbaren Arbeitsspeicher und ejn Rechen- und Leitwerk. Der unlöschbare Speicher enthält verdrahtete

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Datenverarbeitungsprogramrne. Der Arbeitsspeicher enthält einerseits Datenverarbeitungsprogramme und andererseits Daten, die auf die Verarbeitung durch das Rechen- und Leitwerk warten oder durch dieses bereits verarbeitet worden sind. Das Re chen- und Leitwerk verarbeitet die Daten gemäß den Befehlen der in dem Arbeitsspeicher und in dem Festspeicher enthaltenen Programme,

Die Peripheriegeräte kann man in drei große Kategorieneinteilen:

1) die Geräte, welche das Eingeben entweder von Daten oder von Programmen in die Zentraleinheit gestatten, beispielsweise Lese-Stanzeinheiten;

2) die Geräte, die für den Empfang der Daten bestimmt sind, welche durch die Zentraleinheit verarbeitet worden sind, beispielsweise Drucker;

3) die Geräte, die erlauben, entweder Daten oder Programme in die Zentraleinheit einzugeben, oder Daten zu empfangen, welche durch die Zentraleinheit verarbeitet worden sind, oder aber Programme zu empfangen, die bereits ausgeführt worden sind und in dem Arbeitsspeicher unnütz Platz beanspruchen.

In diese Kategorie kann man insbesondere die Magnetplattenspeicher einreihen.

Man kann den Aufbau jedes Peripheriegeräts in zwei Hauptteile zerlegen:

a) ein System von mechanischen oder elektromechanischen Ein— richtungen:

von denen genannt werden können:

- in den Lese-Stanzeinheiten die Kartenstanzvorrichtungen und

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die Kartenieseeinrichtungen;

— in den Druckern die Anschlagmotoren, welche die Anschlag— hammer der Typen betätigen, der Druckpapier antriebsmotor, der Farbbandantriebsmotor;

— in den Plattenspeichern die Magnetköpfe zum Lesen und Schreiben der auf den Magnetplatten enthaltenen Informationen, die diese Köpfe tragende bewegliche Vorrichtung ,welche das Verschieben der Magnetköpfe oberhalb der Platten gestattet, und der Drehantriebsmotor für die Platten.

b) Ein System von elektronischen Schaltungen, d.h. von analogen Schaltungen und digitalen Schaltungen, die den mechanischen oder elektromechanischen Einrichtungen zugeordnet sind Von denen können genannt werden:

— in den Lese—Stanzeinheiten die Schaltungen zum Steuern der Kartenstanzvorrichtungen und die Schaltungen zum Lesen der Informationen, die durch die Kartenieseeinrichtungen gelesen worden sind;

— in den Druckern die Schaltungen zum Steuern der Anschlag— motoren, d^s Papierantriebsmotors und des Farbbandantriebsmotors;

— in den Plattenspeichern die Schaltungen zum Lesen und Schreiben der durch die magnetischen Schreib- und Leseköpfe gelesenen oder geschriebenen Informationen, die Schaltung für die Regelung und Positionierung der die Köpfe tragenden beweglichen Vorrichtung, die Steuer— und Speise— schaltungen für den Drehantriebsmotor der Platten.

Aus Vereinfachungsgründen wird im folgenden dieses System von

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analogen Schaltungen und digitalen Schaltungen als "elektronische Dienstschaltungen" bezeichnet.

In der üblichen Praxis liefern die analogen Schaltungen analoge Signale, deren Wert sich in kontinuierlicher Weise zwischen einer Spannung +V und einer Spannung -V (gewöhnlich + 12 Volt bzw. -12 Volt) ändern kann, und die digitalen Schaltungen liefern digitale Signale, die nur zwei Werte annehmen können, nämlich den Digitalwert Null oder den Digitalwert Eins. Der Digitalwert Null entspricht gewöhnlich einer Spannung von O Volt und der Digital wert Eins einer Spannung von + 5 Volt. Es sei daran erinnert, daß es zwei Arten von digitalen Signalen gibt, nämlich digitale Impulse mit sehr kurzer Dauer und die digitalen Signale mit viel längerer — praktisch unbegrenzter — Dauer.

Die Leistungen, die man von den vorgenannten mechanischen oder elektromechanischen Einrichtungen fordert, sind hoch: so beträgt in einer Lese-Stanzeinheit die Anzahl von durch die Stanzvorrichtungen gestanzten Karten mehrere Hundert pro Minute. In einem Drucker kann die Anzahl von in einer Sekunde durch ein und denselben Hammer ausgeführten Anschlägen einige Zehn überschreiten. In einem Plattenspeicher ist die Anzahl der Hin- und Herbewegungen, die von der die Köpfe tragenden Vorrichtung pro Sekunde ausgeführt werden, sehr groß. Der Betrieb .dieser mechanischen Elemente soll äusserst genau bleiben, damit kein Fehler auftritt, und zwar sowohl bei dem Stanzen der Karten, bei dem Drucken der Zeichen als auch bei dem Lesen und Schreiben der auf den Magnetplatten enthaltenen Informationen.

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Unter diesen Bedingungen sind die Forderungen, die man in bezug auf die elektronischen Dienstschaltungen aufstellt, streng. Aufgrund dieser Tatsache ist jede Betriebsstörung, so minimal sie auch ist, die entweder die elektronischen Dienstschaltungen oder das System von mechanischen Einrichtungen eines Peripheriegeräts beeinflußt, das mit einer Zentraleinheit einer Datenverarbeitungseinheit verbunden ist, während ein Datenverarbeitungs— programm in der Ausführung begriffen ist, so beschaffen, daß sie den Ablauf desselben stört, was für den Anwender äusserst kostspielig ist. Aus diesem Grund ist es wichtig, das fehlerhafte mechanische Element oder die fehlerhafte elektronische Schaltung schnell festzustellen, um sie sofort zu ersetzen und um das Peripheriegerät wieder in Betrieb zu setzen.

Die Erfindung erlaubt, diese Forderungen zu erfüllen und betrifft eine Test- und Diagnoseeinrichtung für ein Peripheriegerät einer Informationsverarbeitungseinheit.

Wenn das Peripheriegerät gestört ist, werden gemäß der Erfindung systematische Tests der elektronischen Dienstschaltungen ausgeführt, indem der Wert der elektrischen Spannungen an einer großen Anzahl von Testpunkten überprüft wird, die im Innern der die Dienstschaltungen bildenden Schaltungen verteilt sind. Damit diese Tests signifikant sind, müssen für diese Dienstschaltungen Betriebsbedingungen geschaffen werden, die denen des normalen Betriebs möglichst nahe kommen.

Die bei den Tests an jedem der Testpunkte ermittelten Spannungen

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werden mit den an denselben Punkten im normalen Betrieb ermittelten Spannungen verglichen, wobei letztere in Tabellenspeichern gespeichert sind, die in der Zentraleinheit enthalten sind.

Das Test- und Diagnosesystem nach der Erfindung kommt bei einem Peripheriegerät einer Datenverarbeitungseinheit zur Anwendung, die eine Zentraleinheit enthält, welche insbesondere einen Testprogrammspeicher aufweist, wobei das Peripheriegerät mehrere analoge und digitale Schaltungen enthält, die man zu einem System von zu testenden Schaltungen zusammenfasst.

Gemäß der Erfindung ist die Test- und Diagnoseeinrichtung für ein Peripheriegerät dadurch gekennzeichnet, daß das zu testende Schaltungssystem einerseits digitale Testpunkte, die jeweils einem digitalen Schaltungselement zugeordnet sind, und analoge Testpunkte enthält, die jeweils einem analogen Schaltungselement zugeordnet sind, und daß die Test- und Diagnoseeinrichtung enthält:

- eine Teststeuerschaltung, die einerseits mit dem zu testenden Schaltungssystem und andererseits mit dem Testprogrammspeicher verbunden ist;

- eine Multiplexergruppe;

- eine Schaltung zur Transformation der digitalen Signale in Digitalwerte, welche das System der digitalen Testpunkte mit der Multiplexergruppe verbindet}

- Speicherelemente, deren Eingänge mit den analogen Test— punkten über Komparatoren verbunden sind, und deren Ausgänge mit der Multiplexergruppe verbunden sind;

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2 5 4 82

~ 7 —

- eine Initialisierungsschaltung, die mit den Speicherelementen und mit der Teststeuerschaltung verbunden ist; und

- eine Fehlerprüfschaltung, die mit den Ausgängen der Multi-· plexergruppe verbunden ist.

Die Teststeuerschaltung gibt in Abhängigkeit von Befehlen des in dem Testprogrammspeicher enthaltenen Testprogramms ein erstes Decodierungssignal an die Initialisierungsschaltung ab, die ein Nullstellsignal an die Speicherelemente und ein Wi ederinitialisierungssignal an die Teststeuerschaltung abgibt. Auf dieses Wiederinitialisierungssignal hin gibt die Teststeuerschaltung digitale Stirrulationssignale an das zu testende Schaltungssystem ab. Die an den digitalen Testpunkten gewonnenen digitalen Signale werden der Transformationsschaltung zugeführt, welche sie in Digital werte umwandelt, die der Multiplexergruppe zugeführt werden.

Die an den analogen Testpunkten gewonnenen analogen Signale werden den Komparatoren zugeführt, die sie in Digitalwerte umwandeln, welche ihrerseits durch die Speicherelemente gespeichert und dann der Multiplexergruppe zugeführt werden. Diese überträgt die Digital werte, die sie empfängt, zu der in der Zentraleinheit enthaltenen Fehlerprüfschaltung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Ei— findung. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schema eines Systems

von elektronischen Schaltungen eines

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Peripheriegeräts, das durch die Test-

und Diagnoseeinrichtung nach der Erfindung

getestet werden soll,

Fig. 2 das Prinzipschaltbild der Einrichtung

nach der Erfindung,

Fig. 3 zwei Beispiele für Komparatoren der

Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. 4 ein ausführliches Schema der Teststeuer

schaltung der Einrichtung nach der Er-

'Ί
findung,

Fig. 5 ein ausführliches Schema der Multiplexer-

gruppe der Einrichtung nach der Erfindung,

die Fig. 6a und 6b ein vereinfachtes Beispiel eines Testbe—

triebsablaufdiagramms nach der Erfindung, und

Fig. 7 ein vereinfachtes Schema eines Platten-

speichers, der durch die Einrichtung nach der Erfindung getestet werden soll.

In Fig. 1 werden drei elektronische Schaltungen (analoge oder digitale Schaltungen) C , C und C , die zu den elektronischen Dienstschaltungen eines Peripheriegeräts P gehören, das durch die

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Test- und Diagnoseeinrichtung nach der Erfindung getestet werden soll, betrachtet.

Es wird angenommen,daß das Peripheriegerät gestört ist.

Bei den Tests und Diagnosen erzeugt man Betriebsbedingungen der drei Schaltungen, die den Bedingungen des normalen Betriebs so nahe wie möglich kommen.

Man wählt im Innern dieser Schaltungen eine gewisse Anzahl von Punkten, an denen man die elektrische Spannung ermittelt. Diese Punkte werden als Testpunkte bezeichnet.

So wählt man für die Schaltung C eine gewisse Anzahl von Testpunkten PT > ^pt ₁₂> ^PTi 3· * *^PT1 ·" * '^ΡΤι ^{; för die Scnaltun}9

C wählt man die Testpunkte PT , ^PT _Oo> ^PT "-PT -··· ^pT 5 für die Schaltung C wählt man die Testpunkte PT₀₄, PT₀., PT

ο 31 32 3ό

Jedem Testpunkt ist ein genau festgelegtes elektronisches Schaltungselement zugeordnet. So sind den Testpunkten PT ., PT ., PT .... usw. die Schaltungselemente CPT bzw. CPT bzw. CPT .... usw. zugeordnet.

Man kennt in jedem Punkt die elektrische Spannung TN im normalen Betrieb. Diese Spannung TN ist in einem Tabellenspeicher gespeichert, der in der Zentraleinheit der Datenverarbeitungseinheit enthalten ist (in Fig. 1 nicht dargestellt).

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Bei den Tests und Diagnosen muß man somit überprüfen, ob die Spannung TT, die in jedem Testpunkt ermittelt wird, gleich der Spannung TN ist.

Man betrachtet beispielsweise den Testpunkt PT . und man nimmt an, daß die Spannung nicht gleich der Spannung TN ist.

Es können sich dann zwei Fälle ergeben:

1) entweder in jedem der dem Testpunkt PT . benachbarten Testpunkfe PT , PT (PT , PT ... PT ) ist die Spannung TT gleich der Spannung TN und dann ist das Schaltungselement CPT . fehlerhaft,

2) oder, im Gegenteil, für einen Teil derselben Punkte ist die Spannung TT nicht gleich der Spannung TN. In diesem Fall erlaubt die Gesamtheit der Spannungen an dem Punkt PT . und an den benachbarten Punkten festzustellen, welches oder welche der Schaltungselemente CPT
bzw. haben, gestört zu sein.

der Schaltungselemente CPT . . .CPT, ... .CPT, Chancen hat

11 11 1n

Es ist ganz klar, daß die Lokalisierung des fehlerhaften Schaltungselements oder der fehlerhaften Schaltungselemente CPT ., CPT usw. um so genauer ist, je enger das Netz von Testpunkten PT , PT , usw. ist.

Man sieht, daß es in dem einen wie in dem anderen dieser beiden Fälle die Kenntnis der Kombination der Spannungen in mehreren Testpunkten ist, die das Auffinden des defekten Schaltungselements erlaubt.

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Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild einer Testeinrichtung für ein Peripheriegerät P einer Datenverarbeitungseinheit, deren Zentraleinheit die Zentraleinheit P ist.

Die verschiedenen Elemente, aus denen die Testeinrichtung nach der Erfindung aufgebaut ist, sind:

- der Speicher PROGTEST, äer das Test- und Diagnoseprogramm des Peripheriegeräts P enthält,

- das System TEST von zu testenden elektronischen Schaltungen,

- die Teststeuerschaltung COM des zu testenden Schaltungssystems TEST,

- die Komparatoren E und E ,

- die Speicherelemente M und M ,

- die Schaltung TRANS zur Transformation aller in dem System TEST gewonnenen digitalen Signale in Digitalwerte,

- die Multiplexergruppe MULT, und

- die Fehlerprüfschaltung EXAM.

Der Speicher PROGTEST ist in der Zentraleinheit P enthalten.

Die Befehle des Test- und Diagnoseprogramms werden in Form einer Gruppe von digitalen Signalen geliefert, die entsprechend bekannten Codes codiert sind. Sie werden dem Teststeuerelement COM über digitale Interfaceschaltungen I zugeführt, die in Fig. gestrichelt dargestellt sind. Diese an sich bekannten digitalen Interfaceschaltungen sind an der Grenze zwischen der Zentral einheit P und dem Peripheriegerät P angeordnet. Das Teststeuerelement COM decodiert die von dem Programmspeicher PROGTEST

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gelieferten Signale und gibt ein Signal DECOD 1 an die Initialisierungsschaltung INIT und ein von einem Freigabesignal VALID 2 begleitetes Signal DECOD 2 an die Multiplexergruppe MULT ab. Auf das Signal DECOD 1 hin stellt die Initialisierungsschaltung INIT die Speicherelemente M1 und M2 durch das Signal RAZ auf Null und initalisiert wieder das Steuerelement COM durch das Signal I. Auf dieses Wieder initial isierungssignal I hin gibt das Element COM eine Gruppe von Stimualtionssignalen STi an das zu testende System TEST von analogen und digitalen Schaltungen ab.

Die Gruppe von Stimulationssignalen STi bringt diese Schaltungen in Betriebszustände, die denen des normalen Betriebs sehr nahe kommen.

Das System TEST enthält eine große Anzahl von Testpunkten, die an kritischen Betriebspunkten der zu testenden Schaltungen liegen.

Es gibt zwei Arten von Testpunkten:

- einerseits analoge Testpunkte, wie etwa die beiden Punkte PA1 und PA2, die in Fig. 2 dargestellt sind. Diese Punkte liegen im Innern der analogen elektronischen Schaltungen. Man gewinnt an ihnen analoge Signale. Diese Signale werden durch die Komparatoren E1 und E2 in Digital werte S1 und S2 umgewandelt, welche den Speicherelementen M1 bzw. M2 zugeführt werden. Diese geben ihrerseits Digitalwerte SPA1 bzw. SPA2 an die Multiplexergruppe MULT ab;

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— andererseits digitale Testpunkte, wie etwa die Gruppe von Punkten PLi, die in Fig. 2 dargestellt sind. Das sind im Innern der digitalten Schaltungen liegende Punkte, an denen man direkt digitale Signale gewinnt. Ein digitaler Testpunkt kann beispielsweise der Ausgang eines Speichers, eines Registers, einer UND-Schaltung, usw. sein.

Gewöhnlich werden die Punkte PLi zu Gruppen von acht Punkten zusammengefasst. Zur Vereinfachung von Fig. 2 sind nur acht digitale Testpunkte dargestellt worden, nämlich die Punkte PL1 bis PL8. Es ist aber klar, daß das System TEST eine ganze Zahl von Gruppen von acht Punkten enthält. Die an den Punkten PL1 bis PL8 gewonnenen digitalen Signale bilden eine Oktade von Signalen SL1 bis SL8, die der Transformationsschaltung TRANS zugeführt werden. Ein Teil dieser Signale, beispielsweise die Signale SLl und SL2, bei welchen es sich um digitale Impulse handelt, wird in die Speicherelemente M und M überführt, die diese Impulse in Digitalwerte SPL und SPL transformieren. Ein anderer Teil dieser Signale, beispielsweise die Digitalwerte SL7 und SL8, durchquert direkt die Transformationsschaltung TRANS, ohne über Speicherelemente geleitet zu werden.

Zur Vereinfachung der Ausführungen wird mit SPL bis SPL

1 8

die Oktade von Digitalwerten bezeichnet, die an dem Ausgang der Transformationsschaltung TRANS gewonnen und an die Multiplexergruppe MULT abgegeben werden. Die Multiplexergruppe MULT empfängt somit einerseits eine Reihe von Digitalwerten, wie etwa SPA und SPA_r , und andererseits eine gewisse Anzahl von Oktaden von Digital werten, wie etwa die Oktade SPL bis SPL ,

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da das System TEST eine ganze Zahl von Gruppen von acht digitalen Testpunkten enthält. Die Multiplexergruppe MULT transformiert diese Gruppe von Signalen in eine Ausgangsoktade B1 bis B8, die der Fehlerprüfschaltung EXAM zugeführt wird, welche in der Zentraleinheit P enthalten ist. Bekanntlich enthält eine Oktade von digitalen Signalen 2 = 256 mögliche vei— schiedene Konfigurationen.

Diese 256 Konfigurationen werden in zwei Teile A und B zei— legt. Der Teil A besteht aus Konfigurationen, welche den normalen Betrieb, d.h. den störungs- und fehlerfreien Betrieb des zu testenden Schaltungssystems TEST festlegen.

Dagegen besteht der Teil B aus Konfigurationen, welche alle Arten von möglichen Störungen des Systems TEST und der ihnen entsprechenden defekten Schaltungselemente festlegen. Eine gegebene Konfiguration dieses Teils B legt das genaue Element der defekten analogen oder digitalen Schaltung fest.

Die Fehlerprüfschaltung EXAM enthält einen Tabellenspeicher TAB, in welchem der Teil A gespeichert ist, und einen Verzeichnisspeicher DIC, in welchem der Teil B gespeichert ist.

Die Oktade von Signalen B1 bis B8 wird zuerst mit jeder der in dem Tabellenspeicher TAB gespeicherten Konfigurationen verglichen. Wenn sie gleich einer von ihnen ist (der Vergleich wird dann als "positiv" bezeichnet), gibt der Programmspeicher PROGTEST weitere Befehle des Test- und Diagnoseprogramms an das Teststeuerelement COM ab.Diese Befehle können beispielsweise

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die Prüfung des Zustandes von neuen digitalen oder analogen Testpunkten bewirken, die sonst noch nicht geprüft worden wären.

Wenn der Vergleich negativ ist, dann wird die Oktade B1 bis B8 mit den Konfigurationen des Verzeichnisspeichers DIC verglichen, was erlaubt festzustellen, welches elektronische Schaltungselement des Systems TEST defekt ist.

Die Komparatoren E1 und E2, die den analogen Testpunkten PA1 und PA2 zugeordnet sind, sind in Fig. 3 dargestellt.

Der Komparator El enthält eine Schaltung C. und einen Digitalwertgenerator COMP . Die Schaltung C. liefert eine konstante Schwellenspannung TS , die an einen ersten Eingang des Generators COMP abgegeben wird. Die an dem analogen Testpunkt PA des Systems TEST gewonnene analoge Spannung A. wird an einen zweiten Eingang des Generators COMP abgegeben. Wenn die Spannung TS größer ist als die Spannung A , dann liefert der Generator COMP ein Signal S , das gleich dem Digitalwert Eins ist.

Der Detektor E2 enthält die Schaltung C und den Digitalwertgenerator COMP . Die Schaltung C liefert eine Schwellenspannung TS , die an den ersten Eingang des Generators COMP abgegeben wird. Dieser empfängt an einem zweiten Eingang die analoge Spannung A , die an dem analogen Testpunkt PA des Systems TEST gewonnen wird. Wenn die Schwellenspannung TS kleiner als die Spannung A ist, dann liefert der Generator COMP ein Signal S2, welches gleich dem Digital wert Eins ist.

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Das Teststeuerelement COM, das in Fig. 4 dargestellt ist, enthält:

- den Decoder DECj

- die Register R1 und R2 mit vier Positionen R11 bis R1 4 bzw. R21 bis R24;

- die N AN D-Schaltungen N1 bis N8.

In dem Ausführungsbeispiel des in Fig. 4 dargestellten Steuei— elements COM ist angenommen worden, daß dieses Element zwei Register R1 und R2 mit vier Stellen hat. Es ist aber klar, daß es mehr davon haben kann, ohne daß dadurch sein Funktions- · prinzip geändert wird.

Das in dem Speicher PROGTEST enthaltene Testprogramm gibt Befehle an den Decoder DEC. Dieser decodiert diese Befehle und liefert ein Signal DECOD 1, welches an die Initialisierungsschaltung INIT abgegeben wird, die den beiden Registern R1 und R2 an ihren Serieneingängen ein Wiederinitialisierungssignal I liefert. Nachdem die Register R1 und R2 initialisiert worden sind, werden sie über ihre Paralleleingänge gemäß den Befehlen des Testprogramms geladen. Die Signale INS1 bis INS4 und INS5 bis INS8, die dann von den Stellen R11 bis R14 bzw. R21 bis R24 der Register R1 und R2 geliefert werden, werden den ersten Eingängen der NAND-Schaltungen N1 bis N4 und N5 bis N8 zugeführt. Diese Signale werden anschließend durch das Signal VALID 1 freigegeben, welches von dem Decoder DEC geliefert wird. Die NAND-Schaltungen N1 bis N4 und N6 bis N8 geben dann die Stimulationssignale ST, bis ST. und ST und ST an das zu testende Schaltungssystem TEST ab. Ein Ausführungsbeispiel der Multiplexergruppe MULT ist in Fig. 5 dargestellt.

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Es wird beispielsweise der Multiplexer MULT 1 betrachtet. Er empfängt die Oktade von Digitalwerten SPL SPL an seinen

1 8

acht Eingängen I bis I . Er empfängt außerdem das Signal DECOD 2, das in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Triplet von drei Digitalwerten ist. Dieses Triplet wird den drei Eingängen L_1n bis 1 . zugeführt und ist dem dem Eingang I zugeführten Signal VALID 2 zugeordnet.

Das Triplet DECOD 2 kann 2=8 mögliche Binärwerte haben. Wenn die drei Digitalsignale, die dieses Triplet bilden, gleich denn Digitalwert Null sind, kann man deshalb schreiben DECOD 2 = (000). Ebenso kann man DECOD 2 - (001) und DECOD 2 = (111) haben.

Wenn gilt DECOD 2 = (000), so ist das von dem Multiplexer MULT 1 gelieferte Signal B gleich dem Digitalwert SPL . Wenn gilt DECOD 2 = (001), so ist das Signal B gleich dem Digitalwert SPL ..., und wenn gilt DECOD 2 = (111), so ist

B gleich dem Digitalwert SPL . Der Betrieb der sieben anderen 1 8

Multiplexer MULT 2 bis MULT 8 ist mit dem des Multiplexers MULT 1 identisch. Sie empfangen dasselbe Triplet von Signalen DECOD 2 an den Eingängen I bis I für den Multiplexer MULT 2, I bis I für den Multiplexer MULT 3, usw., das Freigabesignal VALID 2 an den Eingängen Γ für den

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Multiplexer MULT 2, I für den Multiplexer MULT 3, usw.,

sy

Oktaden von Digitalsignalen, die entweder aus der Transforrrationsschaltung TRANS oder aus Speicherelementen M1 und M2 kommen, an den Eingängen I bis I für den Multiplexer MULT 2, I

21 28 ■

bis I__o für den Multiplexer MULT 3, usw. Wie in dem Beispiel 38

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2 b 4 Ö 2 3

von Fig. 5 zu ersehen ist, empfängt der Multiplexer MULT 2 die Signale SPA und SPA an seinen beiden Eingängen I und

Die Multiplexer MULT 2 bis MULT 8 liefern Digitalwerte B2 bis B8. Die Oktade von Digitalwerten B1 bis B8 wird in den Tabellenspeicher TAB der Fehlerprüfschaltung EXAM übei— führt.

In dem weiter oben angegebenen Ausführungsbeispiel der Multiplexergruppe MULT ist angenommen worden, daß die acht

Digitalwerte SPL bis SPL den acht Eingängen I bis I des 1 8 11-18

Multiplexers MULT 1 zugeführt werden. Es ist klar, daß es außerdem möglich ist, den Digitalwert SPL dem ersten Eingang I des Multiplexers MULT 1, den Digitalwert SPL dem ersten Eingang I des Multiplexers MULT 2, den Digitalwert SPL

dl O

dem ersten Eingang I des Multiplexers MULT 3 usw., zuzuführen.

ol

In diesem Fall ist, wenn gilt DECOD 2 = (000), die Oktade von

Digitalwerten B bis B gleich der Oktade vn Digitalwerten SPL. 18

bis SPL . d.h. B = SPL , B = SPL , usw.

Das sehr vereinfachte Ablaufdiagramm von Fig. 6 wird die Betriebsweise der Test- und Diagnoseeinrichtung nach der Erfindung noch besser verständlich machen.

Es wird angenommen, daß die beiden analogen Testpunkte PA

und PA und die acht digitalen Testpunkte PL, bis PL₀ getestet <i 18

werden.

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_ ₁₉ _

Dieses Ablaufdiagramm zerfällt in 24 verschiedene Operationen

OP„ bis OP .
1 24

Es handelt sich dabei um folgende Operationen:

OP. : An Spannung legen des Plattenspeichers,

OP : Initialisierung der Speicherelemente M1 , M2, M3, M4 durch das Signal RAZ, das von der Initialisierungsschaltung INIT geliefert wird.

OP : Sind die mechanischen und elektrorrechanischen Elemente 3

des Peripheriegeräts betriebsbereit?

Es können sich dann zwei Fälle ergeben, was aus Fig. 6a deutlich hervorgeht.

1 . Fall: Die Antwort auf die vorstehende Frage ist negativ. Es werden dann die Tests der digitalen Punkte ausgeführt, was die Operationen OP4 und OP6 darstellt. OP4: Den Digitalsignalen INS 1 bis INS 8, die von den Registern

R1 und R2 geliefert worden sind, wird ein Wert gegeben,

der gleich dem Digital wert 1 ist. OP5: Dem Signal VALID 1 wird ein Wert gegeben, der gleich dem

Digital wert 1 ist.

Die Stimulationssignale ST1 bis ST8 werden von dem Steuerelement COM an das System TEST abgegeben. Die Digitalsignale

SL bis SL, die an den digitalen Testpunkten PL bis PL ge-18 18

wonnen worden sind, gehen durch die Transformationsschaltung TRANS hindurch, in welcher sie in Digital werte SPL1 bis SPL8 umgewandelt werden.

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Die Multiplexergruppe MULT überführt die Oktade von Digitalwerten B bis B in den Tabellenspeicher TAB. Es wird ange-1 8

nommen, daß diese Oktade gleich der Oktade SPL bis SPL ist,

1 8

d.h. B. = SPL, ...B₀ = SPL₀.
1 Io 8

OP6: Vergleich des Wertes der Oktade B bis B mit einem

——— 1 8

Binärwert BIN (mit acht Digitalwerten), der in dem Tabellenspeicher TAB enthalten ist.

Der Binärwert (BIN) stellt den Wert dar, den die Oktade B1 bis B8 im "normalen" Betrieb hätte. Wenn gilt (B1 - B8) = (BIN), dann sind die Tests der digitalen Testpunkte beendet. Die digitalen Schaltungselemente, welche die digitalen Testpunkte PL1 bis PL8 enthalten, sind nicht defekt. Dagegen wird auf die Operation OP7 (Fig. 6b) übergegangen, wenn (B1 - B8) von (BIN) verschieden ist.

OP7: I η dem Verzeichnisspeicher DIC wird das defekte digitale

Schaltungselement gesucht.

2. Fall: Die Antwort auf die vorstehende Frage ist positiv. Man geht dann über zu den Tests der beiden analogen Testpunkte PA und PA . Das stellt die Operationen OP8 bis OP25 dar.
OP8: Dem digitalen Signal INS 1 wird ein Wert gegeben, der gleich dem Digitalwert 1 ist (Fig. 6a).

OP9: Dem Signal VALID 1 wird ein Wert gegeben, der gleich dem Digitalwert 1 ist.

Die NAND-Schaltung N1 gibt das Stimulationssignal STi an das System TEST ab.

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OP10: Test des analogen Testpunktes PA1

Man gewinnt in diesem Punkt eine analoge Spannung, die durch den Komparator E1 in einen Digitalwert S umgewandelt wird.

OP11 : Speicherung des Digitalwerts SPA durch das Speicherelement M1 .

OP12: Rückstellen des Signals INS 1 auf den Digitalwert Null. (Fig. 6b)

QP1 3: Rückstellen des Signals VALID 1 auf den Digitalwert Null

OP14: Das Signal INS 2 wird auf äen Digital wert: 1 gebracht.

OP15: Das Signal VALID 1 wird auf den Digital wert 1 gebracht.

OP1 6: Test des analogen Testpunktes PA2 .

Operation analog der Operation OP10.

OP17: Speicherung des Digitalwerts SPA durch das Speicherelement M2.

Operation analog der Operation OP11 .

OP18; Übertragung der Digitalwerte (SPA - SPA ) von der Multiplexergruppe MULT zu der Zentraleinheit P .

OP1 9: Analyse der Werte von SPA. und SPA mit Hilfe des Tabellenspeichers TAB und des Verzeichnisspeichers DIC,

Die Werte, die die beiden Digitalwerte annehmen können, sind:

(SPA₁ - SPA₂) = (00)

¹¹ " (01)

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OP20: Ist (SPA - SPA ) gleich (00)?

Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist, wird auf die Operation OP21 übergegangen.

Wenn die Antwort negativ ist, wird auf die Operation OP22 übergegangen.

OP21 : Suchen des Fehlers in dem Verzeichnis DIC.

Wenn (SPA - SPA ) = 00 ist, gibt es einen Fehler XX. Man sucht in dem Verzeichnis DIC das von diesem Fehler XX betroffene defekte analoge Schaltungselement, beispielsweise das den Testpunkt PA enthaltende analoge Schaltungselement.

OP22: Ist (SPA - SPA ) gleich (01)?

Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist, geht man zu der Operation OP23 über. Wenn die Antwort negativ ist, geht man zu der Operation OP24 über.

OP23: Suchen des Fehlers in dem Verzeichnis DIC.

Wenn gilt (SPA - SPA ) = (01), gibt es einen Fehler XY. Man sucht in dem Verzeichni s DIC das von diesem Fehler XY betroffene defekte analoge Schaltungselement, beispielsweise das den Testpunkt PA enthaltende analoge Schaltungselement.

OP24: Ist (SPA - SPA₀) gleich (10)?

Wenn die Antwort positiv ist, sind die Tests der Punkte PA und PA beendet. Wenn die Antwort negativ ist, is es erforderlich, Tests an anderen analogen Testpunkten auszuführen, die den Punkten PA und PA benachbart s Das Testprogramm wird fortgesetzt.

In einem besonderen Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist das

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Peripheriegerät P. ein Magnetplattenspeicher.

Die wichtigsten Teile eines solchen Plattenspeichers P sind in sehr schematischer Form in Fig. 7 dargestellt.

Der Speicher P enthält mehrere abnehmbare Platten, von denen zur Vereinfachung nur zwei in Fig. 7 dargestellt sind, nämlich die Platten 1 und 2. Diese Platten 1 und 2 sind auf ein und derselben Welle 3 angeordnet, die durch den Elektromotor 4 in Drehung versetzt wird. Die Magnetplatten 1 und 2 tragen die Informationen auf konzentrischen Aufzeichnungsspuren, die auf ihren beiden Seiten graviert sind.

Das Schreiben und das Lesen dieser Informationen erfolgt durch die Magnetköpfe 5 und 6 für die Platte 1 und 7 und 8 für die Platte 2. Die Köpfe 5 bis 8 sind von den Seiten der Platten durch ein Luftkissen mit einer Dicke von einigen Mikrometern getrennt. Sie sind durch ein geradlinig verschiebbares elektromechanisches System 9 abgestützt, so daß sie über den Platten 1 und 2 verschoben werden können.

Das bewegliche System 9 trägt außerdem einen Positionsdetektor 10, mittels welchem in jedem Zeitpunkt die Aufzeichnungsspur der Platten bestimmt werden kann, über der sich die Köpfe 5 bis 8 befinden.

Der Motor 4 wird durch eine Analogschaltung 11 zum Regulieren der Drehgeschwindigkeit der Welle 3 gesteuert. Diese Schaltung enthält die acht analogen Testpunkte PA bis PA .

ill 118

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Der Motor 4 enthält seinerseits zwei analoge Testpunkte PA

Eine Digitalschaltung 12 zum Lesen und Schreiben der in den Platten 1 und 2 enthaltenen Informationen ist den Magnetköpfen 5 bis 8 zugeordnet. Sie enthält die acht digitalen Testpunkte 1 ^bte

Eine Analogschaltung 1 3 zum Erfassen der Position der Köpfe ist dem Positionsdetektor 10 zugeordnet. Sie enthält die acht analogen Testpunkt PA _ bis PA .

1 31 1 38

Der Positionsdetektor 10 enthält die beiden analogen Testpunkte ₀₁ und

Der Plattenspeicher P₁ enthält außerdem eine Schaltung 14 zum Regeln der Verschiebung und der Positionierung des beweglichen Systems 9. Diese Schaltung 14 besteht sowohl aus digitalen Schaltungselementen wie auch aus analogen Schaltungselementen.

Sie enthält die vier analogen Testpunkt PA. _Λ. bis PA. „ . und die

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acht digitalen Testpunkt PL bis PL .

Das System TEST von zu testenden elektronischen Schaltungen enthält somit die digitalen Testpunkte PL bis PL , PL bis PL und die analoge Testpunkte PA bis PA , PA .

und PA₄₂, PA₁₀₁ und PA₁₀₂, PA₁₃₁ bis PA₁₃₈ und PA₁₄₁ bts ^PA144-

Es ist zwar eine Test- und Diagnoseeinrichtumg im vorstehenden

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beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt worden, die insbesondere zum Testen eines Magnetplattenspeichers bestimmt ist, es versteht sich jedoch von selbst, daß die Test- und Diagnoseeinrichtung bei jedem Peripheriegerät anwendbar ist, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (7)

1. Patentansprüche:

   /Ί y Test- und Diagnoseeinrichtung für ein Peripheriegerät einer Datenverarbeitungseinheit mit einer Zentraleinheit, die insbesondere einen Testprogrammspeicher enthält, wobei das Peripheriegerät mehrere analoge elektronische Schaltungen und mehrere digitale elektronische Schaltungen enthält, die zu einem zu testenden Schaltungssystem zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, daß das zu testende Schaltungssystem (TEST) einei— seits digitale Testpunkte, die jeweils einem digitalen Schaltungselement zugeordnet sind, und andererseits analoge Testpunkte enthält, die jeweils einem analogen Schaltungselement zugeordnet sind, und daß die Test— und Diagnoseinrichtung enthält:

   - eine Teststeuerschaltung (COM), die einerseits mit dem zu testenden Schaltungssystem (TEST) und andererseits mit dem Testprogrammspeicher (PROGTEST) verbunden istj

   - eine Multiplexergruppe (MULT);

   - eine Transformationsschaltung (TRANS) zur Umwandlung von digitalen Signalen in Digital werte, die die Gruppe der digitalen Testpunkte mit der Multiplexergruppe (MULT)verbindet;

   - Speicherelemente, deren Eingänge mit den analogen Testpunkten über Komparatoren verbunden sind und deren Ausgänge mit der Multiplexergruppe (MULT) verbunden sindj

   - eine Initialisierungsschaltung (INIT), die mit den Speichel— elementen und mit der Teststeuer schaltung (COM) verbunden istj

   - eine Fehlerprüfschaltung (EXAM), die mit den Ausgängen der Multiplexergruppe verbunden ist, wobei die Teststeuerschaltung (COM) auf Befehle des in dem Speicher (PROGTEST) enthaltenen Testprogramms hin ein erstes Decodierungssignal an die Initialisierungsschaltung (INIT) abgibt, die den Speicherelementen ein

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   NullsteUsignat und der Schaltung (COM) ein Wiedeninitialisierungssignal liefert, welche auf dieses Wiederinitialisierungssignal hin digitale Stimulationssignale an das zu testende Schaltungssystem (TEST) abgibt, wobei die an den digitalen Testpunkten gewonnenen digitalen Signale der Transformationsschaltung (TRANS) zugeführt werden, welche sie in Digitalwerte umwandelt, die d&r Multiplexergruppe (MULT) zugeführt werden, und wobei die an den analogen Testpunkten gewonnenen analogen Signale Komparatoren zugeführt werden, welche sie in Digitalwerte umwandeln, welche von den Speicherelenrenten gespeichert und dann der Mulitplexergruppe (MULT) zugeführt werden, die die Digitalwerte, welche sie empfängt, der Fehl erprüf schaltung (EXAM) zuführt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Teststeuerschaltung (COM) enthält:

   - ein Register, welches mehrere Stellen aufweist;

   - einen Decoder (DECOD);

   - mehrere NAND-Schaltungen, deren Anzahl gleich der Anzahl von Stellen des Registers ist;

   wobei die Paralleleingänge des Registers mit den Ausgängen des Speichers (PROGTEST) verbunden sind und der Serieneingang des Registers mit dem Ausgang der Initialisierungsschaltung (INIT) verbunden ist,

   wobei jeder Ausgang einer Stelle des Registers mit dem ersten Eingang einer NAND-Schaltung verbunden ist, wobei die Eingänge des Decoders (DECOD) mit den Ausgängen des Speichers (PROGTEST) und die Ausgänge des Decoders einerseits mit den zweiten Eingängen der NAND-Schaltungen und andererseits

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   mit den Eingängen der Multiplexergruppe (MULT) und mit dem Eingang der Initialisierungsschaltung (INIT) verbunden sind, und wobei die Ausgänge der NAND-Schaltungen mit den Eingängen des zu testenden Schaltungssystems (TEST) verbunden sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Register durch die Zuordnung von mehreren Registern mit vier Stellen gebildet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

   daß von den digitalen Testpunkten jeweils acht zusammengefasst sind und daß das zu testende Schaltungssystem (TEST) eine ganze Zahl von Gruppen von acht digitalen Testpunkten enthält.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformationsschaltung (TRANS) mehrere Speicherelemente enthält, welche digitale Impulse in Digitalwerte umwandeln, wobei die Transformationsschaltung eine ganze Zahl von Gruppen von acht Digitalwerten 1 iefert.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexergruppe (MULT) mehrere Multiplexer enthält, die jeweils so ausgelegt sind, daß sie an ihren Eingängen einerseits eine ganze Gruppe von acht Digitalwerten und andererseits Signale empfangen können, die aus dem Decoder (DECOD) kommen, wobei jeder Multiplexer einen einzigen Ausgang besitzt, der einen Digital wert liefert.

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7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche Ibis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerprüfschaltung (EXAM) einen Tabellenspeicher (TAB) und einen Verzeichnisspeicher (DIC) enthält, wobei der Tabellenspeicher die Konfigurationen enthält, die die normale Betriebsart der Schaltungen des zu testenden Schaltungssystems (TEST) angeben,und wobei der Verzeichnisspeicher (DIC) die Konfigurationen enthält, welche das defekte digitale oder analoge Schaltungselement angeben.

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