Диагностирование логических схем на функциональных элементах, страница 4

Т а б л и ц а   4.2

Входной набор

F

Функции неисправности

При внесенной неисправности

a   b

0

0  0

1

1

1

0

1

1

0  1

0

0

1

0

1

2

1  0

0

1

0

0

1

3

1  1

0

0

0

0

1

Функции неисправностей определяются моделированием работы элемента с внесенным дефектом. Например, при обрыве резистора  элемент ИЛИ-НЕ превращается в элемент НЕ со входом  и поэтому  и т.д. Во многих ЛЭ  имеются детали, повреждение которых не изменяет логическую функцию элемента. Их используют в цепях стабилизации параметров или обеспечения помехоустойчивости элементов. В элементе ИЛИ-НЕ к таким деталям относится резистор  в цепи смещения. Обрыв этого резистора не влияет на правильную работу элемента или при определенных условиях приводит к короткому замыканию перехода Э–К транзистора. Повреждение таких деталей не обнаруживается логическими тестами, а требуется проведение специальных испытаний элементов. Поэтому соответствующие неисправности исключаются из ТФН. Кроме того, в любом ЛЭ большое число неисправностей являются эквивалентными. В ТФН они имеют одинаково заполненные столбцы. В табл. 4.1 образуем два класса эквивалентных неисправностей  и , в результате чего получаем сжатую ТФН элемента (табл. 4.2), в которой все столбцы попарно различимы. В таблице в качестве проверок выступают входные двоичные наборы, которым в крайнем левом столбце сопоставлены десятичные эквиваленты. В табл. 4.3 приведена построенная по табл. 4.2 таблица покрытий, по которой получаем, что проверяющий тест элемента

.                                (4.1)

          Из выражения (4.1) следует, что двухвходовой элемент ИЛИ-НЕ проверяется тремя входными наборами. Первый набор  обнаруживает все дефекты, приводящие к появлению на выходе элемента сигнала 0 вместо сигнала 1 (отказ типа 1  0). Второй набор  обнаруживает дефект второго входа , а третий набор  – дефект первого входа . Все дефекты, из-за которых на выходе элемента появляется сигнал 1 вместо сигнала 0 (отказ типа 0  1) обнаруживаются на втором или третьем наборе.

                                                                                       Т а б л и ц а   4.3

N

0

х

1

х

х

2

х

х

3

х

          Данная структура теста (а также и структура сокращенной ТФН) характерна для любого из элементов простого базиса, к которым относятся элементы И, ИЛИ, НЕ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ. Для них длина теста  (где  равно числу входов элемента), причем  наборов  используется  для  проверки  каждого  из  входов,  а  один набор – для обнаружения отказов, при которых на выходе элемента устанавливается постоянный сигнал 0 или 1. Ниже приведены тесты для элементов простого базиса имеющих два входа, на которые подаются переменные  и .

Элемент

Проверяющий тест

И

ИЛИ

И-НЕ

ИЛИ-НЕ

Для проверки элемента НЕ, на вход которого подается переменная , необходимо подать два набора:  и .

          Для элементов И и И-НЕ с  входами (рис. 4.6) структура теста имеет вид:

   …,

,  

          Для элементов ИЛИ и ИЛИ-НЕ тест имеет следующую структуру:

   …,