29.Основные понятия технической диагностики. Классы неисправностей цифровых схем.
Объект техническое состояние которого подлежит определению, называется объектом диагностики.
Техническое диагностирование – это процесс определения состояния объекта с указанием места и типа неисправности. Под дефектом объекта понимается любое несоответствие технических требований на объект.
Элементарной проверкой ti называется пара векторов входного воздействия xi и выходная реакция R(xi). Реализация проверки есть физический эксперимент, связанный с подачей на объект входного воздействия xi, съемов выходной реакции R(xi) и сравнение ее с эталонной реакцией. Как правило, элементы проверки объединяются в тест, который содержит 10-100 тысяч элементов. Совокупность программных и аппаратных средств, осуществляющих все проверки ti, называется системой диагностики. Система диагностики делится на:
Тестовые диагностики
Подобная схема работает на всех предприятиях, которые связаны с производством радиоэлектронной аппаратуры.
Функциональная диагностика
Зачастую подать тестовое воздействие на объект затруднительно. В этом случае необходимо вести проверку при использовании входных рабочих наборов.
Тест называется полным, если с его помощью выявляются все неисправности заданного класса. Тест является неизбыточным, если выбрасывание одного элемента проверки приводит к нарушению его полноты.
Различают контролирующий и диагностический тест:
Контролирующий тест отвечает на вопрос: устройство работоспособно или нет, в этом случае если оно не работоспособно вступает диагностический тест. Он показывает неисправность. Как правило, диагностический тест строится путем расширения контролирующего теста.
Классы неисправностей в цифровых схемах:
Класс константных неисправностей. Предполагает установку любого элемента схемы в константу 0 или 1. Данный класс неисправностей перечислим, следовательно, всегда можно определить полноту теста. По оценкам - 70% полноты теста является достаточной для работоспособности устройства.
Логические неисправности. Они связаны с нарушением трассировочных соединений между элементами. Данный класс более широкий, нежели константный и чаще всего полнота его неопределенна.
Неисправности разделяются на единичные и многие. Обычно после изготовления присутствуют множественные неисправности. При выходе на эксплуатацию в устройстве, как правило, возникают однократные неисправности.
Если неисправность появляется в случайный момент времени, то она – технический сбой, и способов ее выявления нет.
В дальнейшем метод диагностики будет вестись применительно к константным неисправностям.
30. Построение контролирующего теста. Метод тфн. Словарь неисправностей.
Большинство методов построения тестов связано с постулатом, что неисправность изменяет функции системы.
Состав неисправностей {10, 11, 20, 21, 30, 31}; 10 -> y=1; 20 -> y=!x1
Одним из первых методов синтезов тестов был метод таблиц функций неисправностей (ТФН), предложенный в 1956 г Чегисом и Яблонским.
{10,
11, 20, 21, 30, 31,
40, 41};
Метод основан на построении расширенной таблицы истинности, в которой наряду с обычной таблицей истинности формируются дополнительные столбцы, каждый из которых соответствует неисправности.
x1x2 |
y |
10 |
11 |
20 |
21 |
30 |
31 |
40 |
41 |
00 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
01 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Рассматривая отдельные столбцы данной таблицы, можно выявить одинаковые столбцы. Это столбцы {10 , 31} и {11, 20, 30, 41}. Данные группы столбцов соответствуют эквивалентным неисправностям, т.е. выходная реакция для этих неисправностей одинакова, что делает их неразличимыми. Заменяя каждую совокупность единственных неисправностей, можно резко сократить количество функциональных неисправностей.
x1x2 |
y |
10 |
11 |
21 |
40 |
00 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
01 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Контролирующий тест:
КТЕСТ=3&1&0&(0v2v3) - выбираем столбец, сравниваем его со столбцом “y” и ищем косяк. Если находим, то записываем косячную комбинацию x1x2.
КТЕСТ=3100v3102v3103
КТЕСТ включает 3 входных набора 310.
x1x2 |
R(xi) |
11 |
1 |
01 |
0 |
00 |
1 |
Диагностический тест
DT=KTЕСТ&DT1&DT2&DT3
DT1=(1v3)&(0v3)&(0v2)=10v30v32v.. – берется столбец 10 и с ним сравниваются 3 последних столбца. При этом записываем косячные комбинации. DT2 составляем аналогично, только сравнение последних 2-х столбцов происходит с 11
DT2=(0v1)&(0v1v2v3)=0v1v..
DT3=(2v3)
DT=310&(10v30v32)&(0v1)&(2v3)=310
Минимальным диагностическим тестом после раскрытия всех скобок будет тест 310, который в данном примере совпал с контрольным тестом. Для проведения контроля и диагностики обычно строится словарь неисправностей (представляет собой граф). Вершины – все неисправности, связи – отдельные проверки диагностического теста. Процесс построения заканчивается, как только на верхнем уровне окажутся вершины, включающие единственную неисправность.
По графу обычно строится диагностическая таблица:
вх. Набор |
вых. реакция |
неисправность |
310 |
000 |
41 |
|
001 |
10 |
|
100 |
21 |
|
101 |
y |
|
111 |
11 |
Недостатком метода является излишняя громоздкость, которая усиливается по мере расширения схемы. Метод позволяет строить тесты не только для однократных, но и для многократных ошибок. Громоздкость при этом увеличивается.