47. Методы сканирования

Метод сканирования предполагает, что для задания внутрен­них сигналов в схеме и для наблюдения за ними используется лишь небольшое число контрольных точек. Метод сканирования по заданному пути основан на предположении, что любая цифровая схема представляет собой комбинацию триггеров или других запоминающих элементов, объединен­ных комбинационной логикой. С помощью этого метода осуществляется управ­ление и наблюдение за состоянием запоминающих элементов. Метод сканирова­ния по заданному пути предполагает наличие двух режимов работы: режима нормальной работы и режима сканирования, при котором все запо­минающие элементы входят в состав гигантского регистра сдвига. В режиме ска­нирования состояние n запоминающих элементов схемы может быть прочитано за n сдвигов (наблюдаемость). За то же время все элементы можно установить в новое состояние (управляемость).

Проектирование с использованием пути сканирования чаще всего применяет­ся при разработке заказных СБИС и специализированных ИС из-за невозможности обеспечить большое число обычных контрольных точек. Однако для необходимых в этом случае триггеров с двумя входами требуется кристалл большей площади.

При разработке больших специализированных ИС с развитой и слож­ной системой управления, образование пути сканирования следует считать необ­ходимым требованием.

48. Оценка надежности цифровой системы

Надежность цифровой системы качественно определяется как ве­роятность того, что она работает правильно, когда вам надо.

Количественно надежность выражается математической функцией времени: R(t) = Вероятность того, что система продолжает правильно работать в момент времени t.

R (t) - это доля уст­ройств, которые остаются работоспособными к моменту времени Л Когда мы го­ворим о надежности одного устройства, мы просто используем имеющийся опыт работы с большой совокупностью устройств в качестве оценки наших шансов в отношении данного устройства.

Интенсивность отказов - это число отказов компонента или сис­темы в единицу времени. В математических формулах интенсивность отказов обычно обозначают греческой буквой λ.

Для типичного электронного компонента интенсивность отказов является фун­кцией времени. Типичный компонент имеет высокую интенсивность отказов в течение начального срока службы, когда проявляется боль­шинство производственных дефектов. Отказы в течение этого периода называ­ются отказами в начальный период эксплуатации. В связи с большой вероятностью отказов в начальный период эксплуатации при производ­стве высококачественного оборудования проводится его испытание на отказ, состоящее в том, что перед отправкой оборудования заказчику в те­чение некоторого времени наблюдают за его работой - от 8 часов до 8 суток. При испытании на отказ большинство сбоев, которые могут произойти в началь­ный период, происходит на заводе, а не у заказчика.

На более позднем этапе работы может сказываться износ компонента, что приводит к увеличению интенсивности отказов.

Интенсивность отказов интегральных схем примерно удваивается при повышении их температуры на каждые 10°С.

Другим критерием надежности компонента или системы служит среднее вре­мя между отказами, то есть среднее вре­мя, спустя которое компонент выходит из строя. Для компонентов с постоянной интенсивностью отказов λ среднее время между отказами просто равно величи­не, обратной λ.