Диагностирование микропроцессорных систем, страница 2

          На рис. 7.2,б показана схема вероятностного тестирования. Входные воздействия на входы ОД подаются от генератора псевдослучайных воздействий ГПВ, который строится на сдвиговом регистре с обратными связями. Цифровое устройство, на входы которого поступают случайные последовательности сигналов, осуществляет вполне определенное преобразование распределения вероятностей этих сигналов. Анализатор выходных реакций проверяет соответствие параметров случайных выходных сигналов некоторым эталонным значениям. Устройство считается исправным, если статистически подтверждается такое соответствие. Вероятностное тестирование освобождает разработчика от сложных процедур синтеза детерминированных тестов и в то же время обеспечивает достаточную достоверность результатов.

          Компактное тестирование (сравнение с эталоном) состоит в том, что генератор входных воздействий подает сигналы одновременно на ОД и на эталонный (дублирующий) ОД. Эти сигналы могут быть наборами детерминированного или псевдослучайного теста. Результат диагностирования определяется из сравнения реакций обоих комплектов аппаратуры. Это исключает необходимость хранения результатов тестирования или даже вычисления этих результатов.

          При сигнатурном тестировании выходные реакции ОД обрабатываются сигнатурным анализатором (см. раздел 5.4). Полученные сигнатуры сравниваются с эталонными, которые могут быть получены расчетным путем или физическим моделированием. Данный метод позволяет существенно сократить объемы хранимой диагностической информации.

7.2. Тестирование элементов микропроцессорных систем

          Тестирование АЛУ. При проверке исправности АЛУ тестируются логические, арифметические и другие операции. Механизм выполнения одноместных и двухместных логических операций представляет собой регулярную структуру из n одинаковых элементов с одним или двумя входами. На рис. 7.3 показана такая структура для двухместной операции.

Рис.7.3. Выполнение двухместной логической операции

Элемент Э является многофункциональным и выполняет ту или иную операцию в зависимости от значения вектора настройки .

          Функции каждого разряда  вычисляются независимо друг от друга. Поэтому для тестирования двухместной функции достаточно четырех наборов, которые образуют полный тест. Если АЛУ выполняет  двухместных функций, то тест содержит 4 набора (табл. 7.1). Такой тест обнаруживает все одиночные и кратные неисправности при условии отсутствия ошибок в работе схемы дешифрации операций (сигнал  является правильным).

          Основой выполнения арифметических операций является суммирование, которое реализуется сумматорами различных типов. На рис. 7.4 показан сумматор с последовательным переносом. Он представляет собой регулярную структуру, состоящую из базовых модулей – одноразрядных сумматоров HS.

Рис.7.4. Сумматор с последовательным переносом.

 На входы i-го модуля HS подаются значения i-го разряда  и  операндов (слагаемых)  и  и сигнал переноса  из предыдущего разряда. Значения выходов суммы  и переноса  определяются по формулам:  = ,  .

          В  табл. 7.2  приведен  проверяющий тест структуры (рис. 7.4).

           Т а б л и ц а   7.1

Т а б л и ц а   7.2