Системы диагностирования. Алгоритмы диагностирования и методы их построения, страница 4

          Самопроверяемость достигается в том случае, когда по значению сигнала ошибки на выходе СК можно судить об исправности не только основного ДУ, но и схемы контроля. На рис. 2.5 и 2.6 представлены две возможные структуры самопроверяемых ДУ. В первом случае (рис. 2.5) в качестве СК применяется самопроверяемая схема встроенного контроля (ССВК), имеющая два контрольных выхода  и .

Рис.2.5. Первая структура самопроверяемого дискретного

                устройства

Рис.2.6. Вторая структура самопроверяемого дискретного

                устройства

На входы ССВК подаются входные и выходные сигналы ДУ. ССВК обладает следующим свойством. Для всех возможных входных воздействий при исправных ДУ и ССВК на выходах ,  формируются парафазные сигналы 01 или 10, а при возникновении неисправностей в ДУ или в ССВК – непарафазные сигналы 00 или 11. Появление непарафазного сигнала на выходе ССВК является признаком наличия неисправности. В данной структуре исходное ДУ не подвергается изменениям, а вся избыточность, которая является ценой за свойство обнаружения отказов, полностью вносится во внутреннюю структуру ССВК.

          Характерной особенностью второй структуры самопроверяемого ДУ (рис. 2.6) является то, что избыточность вносится во внутреннюю структуру самого ДУ. Для этого либо модифицируется структура исходного устройства, либо по заданным условиям работы непосредственно синтезируется избыточное ДУ. При этом улучшается контролепригодность ДУ и оно приобретает такие свойства, которые позволяют легко фиксировать неисправности только по значениям основных или специальных контрольных выходов. Как правило, на этих выходах формируются двоичные вектора, принадлежащие какому-либо коду с обнаружением ошибок. Тогда ССВК реализуется в виде тестера, задача которого состоит в определении факта принадлежности кодового вектора заданному коду.

          На практике используются обе указанные структуры самопроверяемых ДУ.

2.3. Тестовое диагностирование

          При организации тестового диагностирования основной является задача построения тестов. Для дискретных объектов можно выделить три этапа в развитии теории построения тестов. Для первого этапа характерным было стремление получать минимальные или оптимизированные тесты на основе представления комбинационных объектов таблицами истинности, а последовательных объектов –таблицами переходов и выходов. Основной моделью дефектов был класс константных неисправностей, включающий в себя для релейно-контактных схем обрывы и короткие замыкания контактов, а для схем на функциональных элементах – фиксацию в константы сигналов на входах и выходах элементов. Основные методы построения тестов были основаны на переборе вариантов, в большинстве случаев использовали таблицы функций неисправностей.

          Второй этап развития теории построения тестов характерен переходом к структурным и структурно-аналитическим моделям дискретных объектов, разработкой новых методов обработки этих моделей и отказом от задач получения минимальных тестов. Расширяется класс рассматриваемых неисправностей, в том числе исследуются вопросы обнаружения коротких замыканий в схемах на функциональных элементах, а также проблемы обнаружения неисправностей в программируемых логических матрицах. Развитие новых методов в теории построения тестов вызывалось главным образом увеличением размерности практических задач.

          Третий этап развития теории построения тестов связан с появлением больших и сверхбольших интегральных схем, микропроцессорных наборов и других элементов высокого уровня интеграции. Высокая размерность задач привела к необходимости функционального представления дискретных объектов на макроуровне и рассмотрения функциональных неисправностей взамен константных. Начинает развиваться также вероятностный подход к построению тестов.

          В настоящее время широко применяют тесты, представляющие собой псевдослучайные последовательности входных воздействий. Такие псевдослучайные тесты генерируются регистром Р сдвига с обратными связями (см. рис. 2.7, а), что существенно сокращает затраты на аппаратуру для реализации генератора тестов, так как не требуется память для хранения последних.