Тестовое диагностирование ЦУ

Физические методы контроля состояния цифровых РЭС имеют недостаточную достоверность не смотря на их многообразие и глубину.

Для достоверности определения работоспособного состояния цифровых РЭУ наиболее эффективно используются тестовые методы диагностики и контроля. В основе тестового контроля лежит тестовый сигнал, подаваемый на ЦУ и вызывающий такую реакцию на входной сигнал, которая свидетельствует о том, что ЦУ находится в работоспособном состоянии. Контрольный тест формально определяется как последовательность входных наборов и соответствующих им выходных наборов, обеспечивающих контроль исправного состояния цифрового узла. Контрольные тесты составляются таким образом, что позволяют обнаружить одиночные константные неисправности в статическом режиме.

Работоспособность контролируется следующим образом. На вход ЦУ подаются наборы контрольного теста, снимаемые с ЦУ выходные наборы сравниваются с эталонными. При совпадении каждого из выходных наборов теста с эталонными наборами ЦУ считается работоспособной. Контрольные тесты составляются на базе анализа принципиальных схем ЦУ. В случае несовпадения сигналов контрольного и эталонного наборов дальнейшая подача тестов прекращается и на этом наборе диагностируется отказ. Диагностирование отказа начинается с того выхода ЦУ, на котором зафиксировано контрольного и эталонного наборов.

На том логическом элементе схемы, который связан с этим выходом, измеряется выходной сигнал U и входные сигналы , где k – число входов элементов цифрового устройства. По суммарным значениям входных сигналов в соответствии с алгоритмом функционирования определяют - то значение выходного сигнала, которое должно быть .

В случае неравенства отказавшим считается контролируемый элемент или гальваническая связь от его выхода. При равенстве определяются существенные входы логического элемента, а затем те элементы, которые связаны с этими выходами.

Вход существенный – это такой вход элемента, на котором изменение логического сигнала приводит к изменение сигнала на выходе.

Описанные измерения выполняются для всех элементов, связанных с существенными входами. Измерения выполняются до определения неисправности или до соответствующих входов цифрового узла. В случае, если в качестве элемента схемы ЦУ выступают триггеры, то ля него U определяется выражением: . - предыдущее состояние триггера.

Таким образом определяется не на каждом наборе.

На практике, помимо диагностирования ЦУ по принципиальной схеме широко применяется диагностирование по таблицам. По этой методике для каждого набора контрольного теста составляются диагностические таблицы: полная и сокращенная. Полная диагностическая таблица рассчитана на кратные неисправности, сокращенная таблица – на одиночные неисправности. Сокращенная диагностическая таблица включает только те элементы ИМС, которые не проверены не на одном из предыдущих наборов контрольного теста.

Диагностирование отказов по таблице проводится следующим образом. Сокращенная таблица выбирается по номеру набора, на котором обнаружено несовпадение. Начинают диагностирование с того выхода ЦУ, на котором зафиксирован неверный результат, и производят его последовательно по каждой строке диагностической таблицы. Для каждого из элементов строки таблицы сравнивают значения логических сигналов на входах и выходах в соответствии с контрольными значениями в таблице. На элементе, у которого информация на выходе не совпадает с контрольной, необходимо остановиться. Отказавшим будет либо этот элемент, либо один из элементов, входы которого соединены с выходом этого элемента, либо печатный проводник, соединяющий выход элемента со входами других элементов, источником питания, корпусом и другими узлами.