Методы компактного тестирования

Рассмотрим пример вычисления сигнатуры для последовательности реакций диагностируемого ЦУ, представленного в виде приведенного выше потока данных и соответствующего ему полинома . Пусть для сжатия этого потока используется примитивный полином , 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.

увеличить изображение
Рис. 26.4. Процесс эволюции содержимого СА с примитивным полиномом

Остаток от деления полинома на полином фиксируется на элементах памяти СА и принимает значение в виде полинома, что соответствует двоичному коду , 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.

Рис. 26.5. Функциональная схема СА с внешним сумматором

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

где - результат свертки на СА, описываемом полиномом ; - остаток от деления полинома на , являющийся обратным для ; , - коэффициенты полинома .

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 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 , 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
   

   
   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 .
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.
   

   
   Рис. 26.7. Диагностируемая комбинационная схема
   

   
   Рис. 26.8. Функциональная схема СА

   Предполагается, что для проверки правильности функционирования применяется исчерпывающий тест, подаваемый в виде упорядоченной последовательности , ,…, , а перед подачей теста все D-триггеры СА содержат нули. Убедитесь, что после подачи последнего тестового набора в D-триггерах СА сформируется значение сигнатуры .Здесь индекс у 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