TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Обзор методов контроля

Любой объект контроля, содержащий комбинационную логику и элементы памяти, может быть представлен в виде конечного автомата, задаваемого системой S = {X,Y,Q, d, L ,}, где X - входной алфавит (множество), Y - выходной алфавит, Q - алфавит состояний, d: Q x X →Q - функция переходов, L: Q x X →Y - функция выходов. Практически используют две разновидности представления: автомат Мура и автомат Мили, отличающиеся только способом формирования.

С точки зрения построения системы диагностики или системы функционального контроля принципиальное значение имеет соотношение комбинационной и последовательностной частей. Для комбинационного устройства Y(t) = L [X(t)] и функциональный контроль сводится к проверке соответствия каждому входному состоянию значения выхода. Принято считать, что такое устройство имеет только одно внутреннее состояние. При наличии элементов памяти выход определяется не только значением входа, но и внутренним состоянием: Y (t) = L [Q(t), Х (t)]. Формально для контроля таких ОК необходима проверка всех возможных последовательностей входных слов для всех внутренних состояний. Очевидно, что даже при относительно небольших объемах памяти время проверки может быть весьма большим. Для современных вычислительных систем, характеризующихся значительной емкостью постоянных и оперативных ЗУ, использование такого критерия работоспособности практически невозможно. Число внутренних состояний последовательностной части достигает таких значений, что даже их простой перебор становится невозможным. Существует ряд способов создания моделей ОК и соответствующих критериев работоспособности, на основе которых возможна разработка методов и алгоритмов контроля:

структурно-алгоритмическое описание заменяется программной функциональной моделью; объект рассматривается как некоторая программа, которая должна выполнять заданные функции; значительная структурная избыточность вычислительных систем, разнообразие функций, возможность наблюдать за ходом процесса выполнения программы позволяют в режиме диалога организовать проверку системы в целом и ее функциональных блоков; для достижения этой цели необходимо исходить из специфики решаемых задач, а формулировка общих рекомендаций затруднительна;

ОК разделяется на функциональные блоки, каждый из которых контролируется отдельно;

для моделей небольшого объема возможно разделение частей путем фиксации значений внутренних сигналов Z(t). Для этого последовательная часть предварительно устанавливается в нужное состояние. При таком подходе контроль сводится к проверке отдельно комбинационной логики и памяти.

Дискретные последовательностные устройства

Изделия электронной техники, выполненные на современной элементной базе, обычно содержат кроме распределенных элементов памяти функционально обособленные блоки ЗУ. Их логическая функция проста и заключается в запоминании и хранении в течение неопределенного интервала времени кода М и выдаче его по команде на выходные шины. Структурно такие устройства организованы в виде матрицы из N запоминающих элементов (ЗЭ), схем управления и дешифраторов координат. Устройство является конечным автоматом с числом внутренних состояний 2 n . Под воздействием внешних сигналов записи W i и чтения R i автомат слабо переходит из одного состояния в другое, либо остается в прежнем состоянии,. Если одновременно возможна запись в любое число ЗЭ, граф переходов является полным. Существующие устройства, как правило, не могут быть переведены с помощью одной операции записи в любое состояние, т.к. не имеют одновременного доступа ко всем ЗЭ. Возможны не все переходы, а только те из них, которые связывают вершины графа, отличающимися не более чем К разрядами.

Модели последовательностных устройств

Внешним проявлением отказов устройств с памятью, так же как и комбинационных устройств, является несовпадение выходного сигнала с ожидаемым. При этом особое значение приобретает проблема диагностики, основным препятствием для решения которой является весьма большое число внутренних состояний при малом числе внешних выводов. Принятие решения о состоянии ОК в значительной степени зависит от принятого тестового сигнала, т.к. проявление функциональных отказов связано с определенным сочетанием входных сигналов. Поэтому формулировка критерия исправности непосредственно связана с принятой моделью ОК. Решающую роль для функционального контроля играет выбор и обоснование моделей, а также нахождение связи между различными моделями и соответствующими тестовыми сигналами.

Неисправности, возникающие в последовательностных схемах, можно разделить на две основные группы:

катастрофические отказы, приводящие к нарушению прохождения внешних управляющих сигналов. Они приводят к неправильной работе дешифраторов, выходу из строя отдельных ЗЭ или целых слов или полной потере работоспособности;

сбои, вызывающие нарушение функционирования за счет отклонения временных параметров и взаимного влияния ЗЭ.

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи

Разработка автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом дожимной насосной станции
Создание современных АСУ ТП требует дальнейшего повышения качества управления за счет использования высокоэффективных алгоритмов управления. Использование таких алгоритмов сдерживалось их сложностью и аналоговой элементной базой. Даже широкомасштабный процесс перехода на цифровую элементную базу не обес ...

Все права защищены! 2021 - www.techshape.ru