Реферати українською » Информатика » Методи компактній діагностики


Реферат Методи компактній діагностики

Обучающая система методам компактній діагностики.
Запровадження.
Неуклонный зростання складності приладів зумовлює підвищений інтерес до питань
діагностування їх технічного стану. Однією з різновидів методів
технічного діагностування апаратури є тестова діагностика,
що дозволяє на етапі проектування й виготовлення вирішувати основні завдання:
визначати правильність функціонування, здійснювати пошук несправностей і
визначати тип несправності. Задля реалізації з завдань потрібно інтенсифікація
підготовки фахівців з обчислювальної техніки та програмах технічної діагностиці,
володіють методикою дослідження та проектування складних цифрових систем з
використанням сучасних методів технічної діагностики.
Основне завдання дипломної роботи є підставою розробка автоматизованої системи
навчання діагностиці складних цифрових схем, що дозволяє детально знайомити
студентів із практичними можливостями використання сучасних методів
компактного тестування.
Вона має являти собою програму, що включає у собі:
Модуль, який реалізує графічний інтерфейс. Обмін графічної інформацією між
користувачем і ЕОМ має здійснюватися у формі діалогу;
модуль, який реалізує логічне моделювання цифрових схем;
модуль, моделюючий роботу генераторів тестових послідовностей;
блок, моделюючий процес діагностики. До нього входить: блок моделюючий
роботу багатоканального сигнатурного аналізатора, блок відображення і методи обробки
даних, блок пошуку несправностей;
блок, який реалізує алгоритм визначення оцінки ефективності
діагностики під час використання компактних методів діагностики.
Глава1.
Огляд методів компактного тестування і типи несправностей цифрових схем.
1.1 Класифікація методів стискування вихідних реакцій схем.
Класична стратегія тестування цифрових схем полягає в формуванні
тестових послідовностей, дозволяють виявляти задані безлічі їх
несправностей. У цьому щодо процедури тестування, зазвичай,
зберігаються як самі послідовності, і еталонні вихідні реакції схем на
їх вплив. У процесі саму процедуру тестування виходячи з порівняння
вихідних реакцій з еталонними приймають рішення про стан перевіреній схеми.
Для низки які у час схем класичний підхід вимагає
тимчасових витрат як у формування тестових послідовностей, і на
процедуру тестування. З іншого боку для проведення тестового експерименту
потрібно наявність складного устаткування. У зв'язку з цим вартість будівництва і час,
необхідних реалізації класичного підходу, мають зростати швидше, ніж складність
цифрових схем, котрим його використовують. Тому рішення, дозволяють
значно спростити як процедуру побудови генераторів тестових
послідовностей, і проведення тестового експерименту.
Задля реалізації генератора тестової послідовності використовуються алгоритми,
дозволяють уникнути складності їх синтезу:
Формування різноманітних тестових наборів, тобто. повного перебору двійкових
комбінацій. Через війну генерується так звана счётчиковая
послідовність.
Формування випадкових тестових наборів з необхідними імовірностями появи
одиничного і нульового символів в кожному входу цифровий схеми.
Формування псевдослучайной тестової послідовності.
Основним властивістю розглянутих алгоритмів формування тестових
послідовностей і те, у результаті їх застосування відтворюються
послідовності дуже великі довжини. Тому на згадуваній виходах перевіреній цифровий
схеми формуються її реакції, мають ті ж самі довжину. Природно виникає
проблема їх запам'ятовування, збереження і витрата на обробку цих
послідовностей. Простейшим рішенням, що дозволяє значно скоротити
обсяг береженої інформацію про еталонних вихідних реакціях є отримання
інтегральних оцінок, мають меншу розмірність. І тому використовуються
алгоритми стискування інформації.
У результаті їхніх застосування формуються компактні оцінки сжимаемой інформації.
Розглянемо алгоритми стискування даних для випадку бінарною послідовності
{y(k)}, що з l послідовно формованих двійкових змінних.
Псевдослучайное тестування.
Найчастіше для формування псевдослучайных послідовностей використовуються
два методу. Перший лежить у основі більшості програмних датчиків
псевдослучайных чисел, використовує рекуррентные співвідношення. Цей метод має
поруч недоліків, зокрема, малої періодичністю. Що стосується проблемі
тестування цифрових схем періодичність може помітно знизити повноту контролю.
З іншого боку, він відрізняється складністю практичної реалізації. Тому найбільш
широко застосовується другий метод, заснований на використанні співвідношення
До – номер такту; - символи послідовності;
- постійні коефіцієнти; - операція підсумовування по модулю два m логічних
змінних. При відповідному виборі коефіцієнтів виходячи з
характеристичного полинома
,
що має бути примітивним, послідовність має максимальну довжину,
рівну 2м-1. Така послідовність називається М-последовательностью.
Використання таких послідовностей передбачає застосування сигнатурного
аналізу як методу стискування реакцій цифровий схеми.
Типова структурна схема сигнатурного аналізатора состоитиз регістру зсуву і
сумматора по модулю два, на входи якого підключені виходи розрядів регістру в
відповідність до що породжує полиномом(рис.1.1).
Управляющими сигналами сигнатурного аналізатора є СТАРТ, Стоп і СДВИГ.
Сигнали СТАРТ і Стоп формують тимчасової інтервал, протягом якого
здійснюється процедура стискування інформації на аналізаторі. Під впливом сигналу
СТАРТ елементи пам'яті регістру зсуву встановлюються у початковий стан, як
правило нульовий, а сам регістр зсуву починає виконувати функцію зсуву однією
розряд в право під впливом синхронизирующих імпульсів СДВИГ. По приходу
кожного синхронизирующего імпульсу у розряд регістру зсуву записується
інформація, відповідна вираженню:

де y(K){0,1} –к-й символ сжимаемой послідовності {y(K)}, До=; -
коефіцієнти що породжує полинома; - вміст i-того елемента пам'яті регістру
зсуву 1 в (к-1) такт. Процедура зсуву інформацією регістрі описується
співвідношенням

Отже, повне математичне опис функціонування сигнатурного
аналізатора має такий вигляд:
аi(0)=0, і=, a1(k)=y(k) (1.3)
k=,
причому l, зазвичай, приймається рівним менше величини (2м-1), і
відповідно є довжиною сжимаемой послідовності.
Після закінчення l тактів функціонування сигнатурного аналізатора з його елементах
пам'яті фіксується двоїчний код, що є сигнатуру,
відображену як 16-ричного коду.
Синдромное тестування.
Синдромом (контрольної сумою) деякою булевой функції n змінних є
співвідношення
S=R5/2n,
Де R5 одно числу одиничних значень функції відповідно до таблиці істинності для
l=2n. Визначення поняття синдрому однозначно припускає використання
генератора счетчиковых послідовностей на формування різноманітних
двійкових комбінацій з n вхідних змінних під час тестування схеми, реалізує
задану функцію. Подальшим розвитком синдромного тестування є
спектральний метод оцінки вихідних реакцій цифрових схем і кореляційний метод.
Типи несправностей цифрових схем.
Проблема тестового діагностування цифрових схем виникає в різних етапах
їх виробництва та експлуатації і включає взаємозалежні завдання. Перша їх
залежить від визначенні, що не стані перебуває досліджувана схема.
Основним станом цифровий схеми є справне – такий стан схеми,
у якому вона задовольняє всі вимоги технічної документації. У
іншому разі схема перебуває у одному їх несправних станів.
Якщо встановлено, що схема несправна, то вирішується друга завдання:
здійснюється пошук несправної схеми, мета якого- місця і виду
несправності.
Неисправности ЦС з'являються внаслідок застосування несправних компонентів,
як-от логічні елементи, реалізують найпростіші логічні функції,
елементи пам'яті та інших. ще, причиною несправностей може бути
виникнення розривів чи короткі замикання в межкомпонентных з'єднаннях,
порушення умов експлуатації схеми, наявність помилок під час проектування і
виробництві й низку інших чинників.
З багатьох різних видів несправностей виділяється клас логічних
несправностей, які змінюють функції елементів ЦС зазначений тип
несправностей займає домінуюче місце серед несправностей ЦС. Для їх
описи здебільшого використовують такі математичні моделі:
Константные несправності;
Неисправности типу “Короткий замикання”;
Инверсные несправності;
Найбільш спільної програми та часто застосовуваної моделлю логічних несправностей є
константні несправності: константный нуль і константная одиниця, що означає
наявність постійного рівня логічного нуля чи логічного одиниці одному з
полюсів логічного елемента. У такій моделі несправностей часто називається
класичною та широко використовується для описи інших типів несправностей.
Неисправности типу “Короткий замикання” з'являються при короткому замиканні входів
і виходів логічних елементів.
Инверсные несправності описують фізичні дефекти ЦС, що призводять до появи
фіктивного инвертора по входу чи з виходу логічного елемента. Инверсные
несправності разом із константними, часом йдуть на
побудови повної моделі несправної цифровий схеми.
1.3 Генератори тестових послідовностей.
Класична стратегія тестування цифрових схем полягає в
формуванні тестових послідовностей, дозволяють виявляти задані
безлічі їх несправностей. Задля реалізації генератора тестової
послідовності бажано використовувати найпростіші методи, дозволяють
уникнути складної процедури їх синтезу. До них належать такі алгоритми:
формування різноманітних тестових наборів, тобто повного перебору двійкових
комбінацій. Через війну застосування подібного алгоритму генеруються
счётчиковые послідовності;
формування псевдослучайных тестових послідовностей;
формування випадкових тестових наборів, з необхідними імовірностями одиничного
і нульового символів в кожному входу цифровий схеми.
Основним властивістю перелічених вище алгоритмів і те, у результаті їх
застосування відтворюються послідовності дуже великі довжини.
Для процесу навчання було обрано два перших алгоритму побудови генераторів
тестових послідовностей. І розроблено два модуля для эмуляции роботи
генераторів:
модуль эмуляция генератора счетчиковой послідовності;
модуль эмуляции роботи багатоканального генератора М-последовательности,
дозволяє генерувати псевдослучайную послідовність та порівняно
просто регулювати її максимальну довжину, і число каналів залежно від
числа входів цифровий схеми.
Генератор М-последовательности.
У апаратурних псевдослучайных датчиках і вузлах ЕОМ при генеруванні ПСЧП з
рівномірним розподілом найчастіше використовується метод, який
залежить від отриманні лінійної двоичной послідовності по рекуррентному
вираженню:

де і - номер такту; символи вихідний послідовності; постійні
коефіцієнти. При відповідному виборі коефіцієнтів {aк} генерируемая
числова послідовність має максимальну (для даного m) величину періоду
і називається М-последовательностью. Однією із визначальних переваг методу
генерування ПС – послідовностей максимальної довжини є простота його
реалізації.
Генератор М-последовательности буде побудовано двома методами, несхожими
способом включення сумматоров по модулю два:они можна включати як і ланцюг
зворотний зв'язок генератора, і у між розрядні зв'язку елементів пам'яті
регістрів зсуву.
Структурна схема генератора М – послідовності, побудованого за способом
включення сумматоров в ланцюг зворотний зв'язок представлена на рис.1.1
Генератор М-последовательности з сумматорами по модулю два, що стоять у ланцюга
зворотний зв'язок: аi,ai-1,ai-2,…ai-m – символи послідовності; ai –
коефіцієнти, що визначають вид зворотний зв'язок.
Алгоритм розмноження М-последовательности.
А, щоб забезпечити різні режими випробувань, генератори піддослідних
сигналів повинні задовольняти ряду вимог (багатоканальність, швидкодія,
достатня довжина періоду й т.д.). У платній основі найбільш перспективного методу
побудови швидкодіючого паралельного генератора псевдослучайных
послідовностей випробувальних сигналів лежить ідея використання ( як
незалежних послідовностей на формування розрядів чергового коду)
ділянок одному й тому ж послідовності. У разі генерування
різних ділянок здійснюється з допомогою h-входовых сумматоров по модулю два,
тобто. h

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Метод гілок і національних кордонів
    Загальне опис методу гілок і національних кордонів організації повного перебору можливостей.
  • Реферат на тему: Intel
    Знайомтеся, це Усі, хто хоч колись стоїть перед поняттям персонального комп'ютера, однак добре
  • Реферат на тему: Основи соціальної інформатики
    Тема 1 Соціальна інформатика: предмет і завдання курсу Людство неминуче входить у інформаційну
  • Реферат на тему: Віруси
    на ПК. Запровадження. 20-ті століття, безсумнівно, одна із поворотних етапів у людства. Як сказав
  • Реферат на тему: Візуальне програмування в Delphi
    Вивчення методів візуального програмування в Delphi. Завдання: Побудувати графіки функцій ; ; Текст

Навігація