Приближенные методы моделирования неисправностей

15.3 Результаты программ моделирования неисправных схем

После выполнения моделирования о каждой неисправности известно - является она проверяемой или нет на данной тестовой входной последовательности. Неисправность является проверяемой, если она управляема и наблюдаема хотя бы для одного входного набора последовательности. В этом случае, по крайней мере, один из внешних выходов схемы хотя бы в один момент времени имеет значения сигналов, различные в исправной и неисправной схемах. Однако, непроверяемые неисправности можно разбить на три группы. Среди них могут быть нетестируемые неисправности вследствие избыточности схемы. То есть для этих неисправностей не может быть построены тестовые последовательности. Кроме этого могут быть так называемые условно проверяемые неисправности, в которых, например, для исправной схемы выход имеет определенное значение (0 или 1), а для неисправной - неопределенное значение . Это может быть, например, вследствие состязания или осцилляции сигналов в схеме при данной неисправности.

15.3.1 Полнота теста

Эффективность тестовой последовательности определяется, прежде всего, полнотой проверки неисправностей. Для определения полноты теста и условной полноты теста используются соответственно формулы:

, где - число проверяемых неисправностей;

, где - число условно проверяемых неисправностей, - общее число неисправностей схемы.

Очевидно, что для более точной оценки следовало бы вместо использовать - число тестируемых неисправностей. Здесь , где - число нетестируемых (избыточных) неисправностей. К сожалению, не всегда просто определить. Если до моделирования производилось сокращение списка неисправностей, то, очевидно, каждая из моделируемых неисправностей представляет класс эквивалентных неисправностей и это желательно учитывать при определении полноты теста. Отметим, что поскольку модели неисправностей представляют не все физические дефекты, то тест даже с полнотой может проверять не все физические дефекты. Кроме полноты теста важнейшей информацией является список непроверяемых данным тестом неисправностей. Этот список может быть использован, например, для улучшения тестовой последовательности в методах генерации тестов и т.п. Кроме этого, часто по результатам моделирования неисправных схем строятся словари неисправностей для локализации дефектов в схеме.

Кроме полноты проверяющих тестов важнейшим результатом являются диагностические словари неисправностей, которые необходимы для идентификации неисправностей по полученным выходным реакциям диагностируемой схемы и позволяют выполнить собственно процесс диагностирования (т.е. указать место неисправности в схеме). Следует отметить, что диагностирование существенно зависит от используемого оборудования. В простейшем случае доступны только выходные реакции схемы. Но точность диагноза может быть повышена в том случае, если есть возможность снимать сигналы с внутренних линий схемы с помощью одиночного зонда, клипсы (позволяющей снимать сигналы всех линий логического элемента) или "ложа из гвоздей" (которое позволяет получать сигналы со всех линий схемы). Эффективность диагноза зависит от адекватности модельной неисправности физическому дефекту. Очевидно, что физический дефект, который не моделируется, например, константными неисправностями, не может быть локализован с помощью тестов и диагностических словарей, ориентированных на константные неисправности. Диагностические словари несправностей детально будут рассмотрены в четвертой части курса лекций.

Ключевые термины:

Обратное просматривание - процесс определения активизированных путей в обратном направлении от выходов схемы к ее входам.

Статистический анализ неисправностей - определение вероятностей проверки неисправностей на заданном тесте.

Диагностический словарь- ассоциирует с каждой неисправностью множество тестовых наборов, которые однозначно идентифицируют эту неисправность.

Краткие итоги

В лекции рассмотрены приближенные методы моделирования неисправностей, имеющие линейную вычислительную сложность.

В "Приближенные методы моделирования неисправностей" изложен метод обратного прослеживания, который основан на поиске активизированных путей от выходов схемы к ее входам; на данном наборе проверяется половина константных неисправностей, расположенных на этих путях.

В "Приближенные методы моделирования неисправностей" рассматривается статистический метод определения полноты теста, основанный на вычислении вероятностей проверки неисправностей по статистическим данным логического моделирования исправной схемы.

"Приближенные методы моделирования неисправностей" посвящен диагностическим словарям, которые позволяют по выходным реакциям тестируемой схемы локализовать содержащиеся неисправности.

Вопросы и упражнения

1. Какие этапы имеет метод обратного прослеживания?
2. Что выполняется на первом этапе этого метода?
3. Какие действия производятся на втором этапе этого метода?
4. Что означает символ '*' в обратном прослеживании?
5. Как обрабатываются узлы разветвления при обратном прослеживании?
6. Определите проверяемые одиночные константные неисправности методом обратного прослеживания на прилагаемой схеме 15.4.
   

   
   Рис. 15.4. Схема для упражнения 6.
7. Какие счетчики используются в методе STAFAN.
8. Как вычисляется 0- (1-) управляемость?
9. В каком порядке вычисляется наблюдаемость для линий схемы?
10. Выведите формулу для вычисления 0- (1-) наблюдаемости входа вентиля ИЛИ.
11. Выведите формулу для вычисления 0- (1-) наблюдаемости входа вентиля НЕ-И.
12. Как вычисляется вероятности проверки данной неисправности на одном тестом наборе?
13. Как вычисляется вероятность проверки данной неисправности на всей тестовой последовательности?
14. Как вычисляется интегральная полнота теста?
15. Что определяет условная и безусловная полнота теста?
16. Какой смысл имеет один элемент матрицы словаря?
17. Зачем нужен диагностический словарь?
18. Как процесс диагностирования зависит от используемого тестового оборудования?