Замкнутые системы диагностики

Существующие методы компактной диагностики цифровых схем (ЦС).

Общая классификация методов компактного тестирования может быть представлена в виде следующей блок-схемы (рис.1):

Рис1. Методы компактной диагностики

Рассмотрим каждый из методов подробнее:

Детерминированные методы.

Метод счета переходов.

Широко распространенный и простой способ контроля заключается в том, чтобы подсчитать переходы сигнала из одного состояния в другое и использовать полученное число в качестве идентификатора узла. Общее число изменений состояния тестируемого узла может быть очень большим, поэтому необходим какой-то способ сжатия информации. Обязательным условием счета переходов является определенное "временное окно", в течение которого подсчитываются переходы в узле. В интервале "временного окна" выполняется тест-программа, которая проверяет узел и по возможности должна быть периодической для удобства воспроизведения и сравнения результатов нескольких измерений. В конкретной системе результаты нескольких подсчетов переходов должны быть идентичными.

Для применения метода счета переходов (СП) как способа поиска неисправностей необходимо измерить и записать эталонные числа переходов в каждом узле. При возникновении неисправности исследователь запускает тест-программу, измеряет число переходов в подозреваемых узлах и сравнивает их с эталонными значениями. Любые расхождения свидетельствуют о наличии неисправности, и с помощью систематической процедуры ее можно локализовать.

Синдромный метод

Основные положения синдромного тестирования во многом похожи на положения, рассмотренного ранее, метода счета переходов.

Синдромом (контрольной суммой) некоторой булевой функции n переменных является соотношение:

где R₂ представляет собой количество единиц во входной последовательности {y(k)}, l=2ⁿ.

, l=2ⁿ.

Определение понятия синдрома однозначно предполагает использование генераторов счетчиковых последовательностей для формирования всевозможных двоичных комбинаций из n входных переменных при тестировании схемы, реализующей заданную функцию.

На практике наиболее важна взаимосвязь синдрома, полученного для выходной последовательности элемента, со значениями синдромов его входных последовательностей, что позволит аналитически определить значения синдромов на всех полюсах схемы.

Вероятностный метод.

Отличительная особенность данного вида тестирования состоит в применении последовательностей случайных независимых двоичных цифр, подаваемых на входы проверяемой цифровой схемы (ЦС). При этом переменная x_i Î{0,1} i= , подаваемая на i-тый вход, описывается вероятностью P(x_i=1) ее единичного значения. Определяется зависимость выходных вероятностей для цифровой схемы от вероятностей P(x_i=1) i= . Классическая схема вероятностного тестирования представлена на рис.1. Такие вероятности называются сигнальными. С их помощью можно определить вероятность появления единичного сигнала на заданных полюсах.

Рис. 1. Классическая схема вероятностного тестирования

Сигнатурный анализ.

Замкнутые системы диагностики.

Особенности замкнутых систем обусловлены эффектом "размножения" дефекта по контуру, усиливающим обнаруживающие способности.

Замкнутость компактных систем тестирования в значительной мере способствует разрешению противоречия, обусловленного отставанием характеристик старых средств тестирования от характеристик вновь создаваемого объекта. Поскольку в процессе функционирования встроенных средств таких систем отсутствуют обращения к запоминающим устройствам и сравнения фактических ответов с эталонными, то возможно проведение проверок на высокой рабочей частоте объекта .

С развитием замкнутых систем тестирования связано появление системы кольцевого тестирования. В кольцевых системах функции генератора и анализатора совмещаются в пространстве и во времени, топология структуры имеет форму кольца, модели систем описываются в алгебре кольца многочленов и кольцевыми (циклическими) графами, что породило термин кольцевое тестирование (в дальнейшем КТ). В процессе проверки исправная система проходит свои состояния по циклическому маршруту. Поэтому заключение об исправности объекта делается на основании сравнения начального и конечного состояний системы.

Для компактной диагностики многовыходных цифровых схем особый интерес представляют два метода: сигнатурный анализатор (разомкнутая система) и кольцевое тестирование (замкнутая система).