1 Построение структурно-функциональной модели
Построение структурно-функциональной модели осуществляется путем ранжирования линий схемы и нумерации ее примитивных элементов (ПЭ).
1. Выполняется нумерация по порядку внешних входов схемы, т.е. линий не имеющих предшественников.
2. Следующими по порядку номерами нумеруются выходы примитивов, входы которых уже занумерованы, и которые не являются внешними выходами, т.е. имеют преемников.
3. Пункт 2 выполняется до тех пор, пока не окажутся занумерованными все внутренние линии схемы.
4. Следующими по порядку номерами нумеруются внешние выходы схем, т.е. линии не имеющие преемников.
5. Нумеруются примитивные элементы в порядке следования номеров выходных линий данных элементов.
6. Составляется список различных типов примитивных элементов и для каждого типа ПЭ строиться табличная модель его функционирования в форме кубического покрытия в алфавите {0, 1, Х}.
2 Выполнение моделирования неисправностей.
Алгоритм кубического моделирования неисправностей состоит из следующих шаов.
1. Построение структурно-функциональной модели схемы
2. Выполнение исправного моделирования заданного входного набора.
3. Составление начальных списков неисправностей на внешних входах моделируемой схемы. В начальные списки входят константные неисправности, определяемые инверсными от исправных значений сигналов на внешних входах.
4. Выбираются по порядку ПЭ схемы, и для каждого из них выполняется формирование выходных списков неисправностей на основании результатов исправного моделирования и входных списков текущего ПЭ.
4.1. Выполняется сумма по модулю 2 входного набора ПЭ с кубами его КП.
4.2. По результатам п.4.1 на основании формулы (5) формируется частичный список неисправностей для для одного куба КП.
4.3. Общий список неисправностей ПЭ формируется на основании суммирования частичных списков для каждого куба плюс собственная неисправность выхода ПЭ
где m - количество кубов КП,
Sвых - собственная неисправность выхода ПЭ (значение, противоположное исправному значению на выходе ПЭ).
5. Пункт 4 выполняется до тех пор, пока не будут составлены списки проверяемых неисправностей для всех ПЭ.
6. На основании результирующего списка неисправностей на внешнем выходе формируется строка таблицы неисправностей.
Построение структурно-функциональной модели проиллюстрируем на примере комбинационной схемы, состоящей из двухвходовых, трехвходовых и четырехвходовых функциональных элементов.
Пример в методе.
Схемы с памятью. Абстрактный и структурный автоматы, модель Хаффмена.
Итеративная модель, пример построения.
Пример ранжирования последовательностной схемы с одной обратной связью, и пример построения ее итеративной модели.
Итеративное двоичное моделирование.
Алгоритм итеративного двоичного моделирования последовательностных схем
В начальный момент времени все невходные линии (в том числе и псевдовходы) устанавливаются в "неинициализированное состояние - U" (или "Х" в зависимости от реализуемой модели сигналов).
Выполняется моделирование одной копии итеративной модели до получения новых значений на всех линиях схемы (в том числе и на псевдовыходах). Этот процесс принято называть итерация.
Выполняется сравнение значений сигналов на всех линиях схемы в данной копии с предыдущей копией. Если значения на всех линиях совпадают, то моделирование данного набора считается законченным (специалисты по логическому моделированию говорят, что моделирование "сошлось"). В некоторых системах моделирования сравнение может производиться только для соответствующих псевдовходов и псевдовыходов, что при их небольшом количестве может уменьшить время моделирования.
Если при сравнении копий имеются различия в значениях сигналов на некоторых линиях, то значения псевдовыходов данной копии итеративной модели переписываются на соответствующие псевдовходы новой копии, и п.2 повторяется при неизменных значениях основных (внешних) входов.
Если моделирование "не сошлось" за заранее оговоренное количество итераций (обычно в системах моделирования это количество не превышает 20), то принимается решение, что на данном наборе схема не устанавливается в определенное состояние, а на изменяющихся от итерации к итерации линиях ставится "X".
Итеративное троичное моделирование.
При троичном моделировании используется следующая терминология :
Набор А - первый набор пары наборов, для которых выполняется троичное моделирование.
Набор В - второй набор пары наборов, для которых выполняется троичное моделирование.
Набор А/В переходный набор, на входных координатах которого ставится U, если при переходе от набора А к набору В изменяется значение сигнала на этой координате.