Московский государственный университет путей сообщения
Опубликован: 06.09.2012 | Доступ: свободный | Студентов: 953 / 56 | Оценка: 5.00 / 5.00 | Длительность: 35:22:00
Специальности: Разработчик аппаратуры
Лекция 26:

Методы компактного тестирования

< Лекция 25 || Лекция 26: 12 || Лекция 27 >

Рассмотрим пример вычисления сигнатуры для последовательности реакций диагностируемого ЦУ, представленного в виде приведенного выше потока данных и соответствующего ему полинома \varphi (x). Пусть для сжатия этого потока используется примитивный полином \psi (x) = x^3+x^2+1, который "заложен" в конструкцию используемого СА. Предположим, что перед началом работы СА все его D-триггеры содержат нули, хотя в качестве начального состояния СА может быть выбрано и любое другое.Поток сжимаемых данных цифра за цифрой последовательно поступает на вход СА, в результате чего содержимое D-триггеров сдвигового регистра меняет свое содержимое. Эволюция содержимого D-триггеров используемого нами сдвигового регистра представлена на рис. 26.4.

Процесс эволюции содержимого СА с примитивным полиномом

увеличить изображение
Рис. 26.4. Процесс эволюции содержимого СА с примитивным полиномом
\psi (x) = x^3+x^2+1.

Остаток от деления полинома \varphi (x) на полином \psi (x) фиксируется на элементах памяти СА и принимает значение S(x)=x^2+x в виде полинома, что соответствует двоичному коду 110, зафиксированному в D-триггерах сдвигового регистра.

Заметим, что реализация СА может быть осуществлена в виде несколько иной функциональной схемы с внешними сумматорами, которая осуществляет свертку сжимаемого потока данных в величину C(x). Для нашего примера такой СА представлен на рис. 26.5.

Функциональная схема СА с внешним сумматором

Рис. 26.5. Функциональная схема СА с внешним сумматором

Результат свертки C(x)= 100, получаемый СА, изображенном на этом рисунке для рассматриваемого выше примера, не совпадает с S(x). Вместе с тем между C(x) и S(x) существует однозначная связь следующего вида:


S(x)=\left [
\begin{array}{cccc}
\alpha_{m}& 0&\ldots & 0\\
\alpha_{m-1}& \alpha_{m}&\ldots & 0\\
\vdots& \vdots &\ddots & \vdots \\
\alpha_{1}& \alpha_{2}&\ldots & \alpha_m\\

\end{array}\right ] \cdot C(x)

где С(x) - результат свертки на СА, описываемом полиномом \varphi (x); S(x) - остаток от деления полинома \varphi(x)на \psi (x), являющийся обратным для \varphi (x); \alpha_i\{0,1\}, i = 1,2,\ldots,m - коэффициенты полинома \psi (x).

Отметим, что СА получили широкое применение для диагностирования ЦУ на практике. Одна из важных причин такого успеха СА является его достаточно высокая достоверность. Другая важная причина - простота его конструкции и удобство применения.

Для диагностирования ЦУ со многими выходами для каждого его выходного полюса находят эталонные значения сигнатур. Эти сигнатуры запоминаются и далее используются для сравнения со значениями сигнатур, снимаемых с диагностируемых устройств. Любое несовпадение полученной сигнатуры с эталонной свидетельствуют о том, что устройство неисправно.

Причина, вызвавшая отличие сигнатур на данном полюсе, может быть установлена последовательным анализом сигнатур от указанного полюса к входам устройства. Заметим,что такая процедура по существу совпадает с процедурой поиска неисправностей в аналоговых устройствах.

Такой подход к диагностированию ЦУ с использованием СА очень привлекателен, поскольку он не требует наличия сложной стендовой аппаратуры и высокой квалификации у специалиста, реализующего поиск и локализацию неисправностей.

Ключевые термины:

Компактное тестирование - проверка исправности ЦУ на основе анализа специальным образом сжатой полной тестовой информации, полученной с применением различных способов.

Синдромное тестирование - процедура проверки ЦУ, базирующаяся на использовании синдромов его линий.

Сигнатурный анализ - процедура проверки и локализации неисправностей ЦУ путем анализа сигнатур линий этого устройства, получаемых с применением специальной схемы - сигнатурного анализатора.

Краткие итоги:

Лекция содержит сведения о различных наиболее распространенных методах компактного тестирования ЦУ. Сущность таких методов заключается в предварительном сжатии получаемой в процессе диагностирования тестовой информации. Описаны методы компактного тестирования, базирующиеся на применении функций счета, синдромов и сигнатур.

Вопросы и упражнения

  1. Перечислите все разновидности функций счета, применяемые при компактном тестировании.
  2. Для двоичной последовательности R=1001011101 вычислите значения функций счета единичных значений сигналов, числа переходов, числа повторений сигналов, числа передних фронтов, числа задних фронтов.
  3. Приведите определение синдрома устройства, реализующего логическую функцию f, и формулу для его вычисления.
  4. Опишите процедуру вычисления синдрома для комбинационного устройства, состоящего из элементов И, ИЛИ и М2.
  5. Для комбинационного устройства, изображенного на рис. 26.6, вычислите синдромы на выходах вентилей S_1,S_2,S_3,S_4,S_5
    Пример комбинационной схемы

    Рис. 26.6. Пример комбинационной схемы
  6. Опишите две разновидности функциональных схем сигнатурного анализатора и сущность метода тестирования, основанного на его использовании.
  7. Приведите функциональную схему сигнатурного анализатора на основе порождающего полинома \varphi (x) =x^4+x^3+1.
  8. Для комбинационной схемы на рис. 26.7 используется сигнатурный анализатор, изображенный на рис. 26.8 (с внешним сумматором). Вычислите эталонные сигнатуры для схемы на рис. 26.7 с применением этого СА.
    Диагностируемая комбинационная схема

    Рис. 26.7. Диагностируемая комбинационная схема
    Функциональная схема  СА

    Рис. 26.8. Функциональная схема СА

    Предполагается, что для проверки правильности функционирования применяется исчерпывающий тест, подаваемый в виде упорядоченной последовательности t_1 = 000, t_2 = 001,…, t_8= 111, а перед подачей теста все D-триггеры СА содержат нули. Убедитесь, что после подачи последнего тестового набора t_8 в D-триггерах СА сформируется значение сигнатуры S_{10}= 1011.Здесь индекс у S указывает номер линии проверяемого устройства, на котором подсчитывается сигнатура. Для проверки правильности вычисления значения эталонных сигнатур на всех линиях схемы приведены в табл. 26.5.

    Таблица 26.5.
    № линии 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    Значение сигнатуры 0111 0110 1101 0100 0101 1110 1100 0101 0010
< Лекция 25 || Лекция 26: 12 || Лекция 27 >
Дмитрий Медведевских
Дмитрий Медведевских

Добрый день  можно поинтересоваться где брать литературу предложенную в курсе ?Большинство книг я не могу найти  в известных источниках

Дмитрий Кифель
Дмитрий Кифель
Казахстан, Темиртау
Ирина Лысенко
Ирина Лысенко
Россия, Ленинград, ЛПИ, 1985