Функциональное диагностирование дискретных систем, страница 16

Рис.6.42. Искажение альтернативного сигнала

          Нарушение парафазности в периоде импульсной последовательности фиксируется при помощи тестера самодвойственного сигнала (ТСС), схема которого приведена на рис. 6.43.

Рис.6.43. Тестер самодвойственного сигнала

Самодвойственный сигнал  при помощи линии задержки, равной одному такту импульсной последовательности , преобразуется в двухфазный сигнал (,). Из анализа временных диаграмм, представленных на рис. 6.40 и 6.41, следует, что при отсутствии ошибок в импульсной последовательности в контрольных тактах в точках  и  формируются сигналы с противоположными значениями. В информационных тактах могут формироваться сигналы как с одинаковыми, так и с противоположными значениями. При наличии ошибки в сигнале в некотором  периоде  в  контрольном  такте  этого периода в точках  и   всегда формируются сигналы с одинаковыми значениями. Отсюда   следует,   что   контроль   самодвойственного   сигнала   можно осуществлять  только  в  контрольном  такте.  Схема ТСС преобразует  самодвойственный  сигнал    в пространственный парафазный    сигнал    (,).    При    этом    во    время   информа-

ционного такта, когда  = 0, значения сигналов на выходах  и  не зависят от сигналов в точках  и , а на них всегда формируется парафазный сигнал 10. Во время контрольного такта, когда  = 1, устанавливаются равенства  =  и  = , а следовательно, осуществляется контроль самодвойственного сигнала в текущем периоде.

          Если исходная комбинационная схема не является самодвойственной, то она преобразуется к самодвойственному виду при помощи альтернативного сигнала  в соответствии со структурой, показанной на рис. 6.44.

Рис.6.44. Преобразование схемы к самодвойственному виду

Преобразование основано на том, что любая булева функция от  переменных  может быть представлена как СД-функция от  + 1  переменной  с помощью одной переменной . В табл. 6.17 показан способ построения  таблицы  истинности   функции  на при-

                                                       Т а б л и ц а   6.17

мере конъюнкции от двух переменных. Нижняя часть таблицы при  = 1 заполняется по правилу: на противоположных наборах функция имеет противоположное значение. По таблице находится функция, описывающая схему альтернативного элемента И (рис. 6.45),

.

Рис.6.45. Самодвойственный элемент И

Логическая схема любой сложности преобразуется в самодвойственную схему двумя структурными способами. Первый способ заключается в замене логических элементов схемы их самодвойственными эквивалентами. Самодвойственные элементы простого базиса описываются формулами:

,

,

.

Элемент НЕ является самодвойственным и не требует дополнительного входа .

          Второй структурный способ основан на том, что любую самодвойственную функцию S можно представить в виде:

,                      (6.12)

где  и  есть двойственные функции.

          На рис. 6.46 показана структура самодвойственной схемы, которая соответствует формуле (6.12).

Рис.6.46. Структура самодвойственной схемы

Блок  представляет собой исходную схему, а блок  – двойственную исходной, которая может быть получена из последней путем замены элементов И на элементы ИЛИ и наоборот. Возможна совместная реализация блоков  и , что приводит к уменьшению сложности схемы, но увеличивает число необнаруживаемых неисправностей.

          На рис. 6.47 приведена полностью самопроверяемая структура контроля самодвойственной схемы.

Рис.6.47. Полностью самопроверяемая структура контроля

                 самодвойственной схемы

 Каждый самодвойственный выходной сигнал  контролируется при помощи отдельного ТСС. Парафазные выходы всех ТСС контролируются TRC. Второй возможный подход к организации контроля проиллюстрирован на рис. 6.48.

Рис.6.48. . Схема самодвойственного контроля со сжатием выходных

                  сигналов