1.4.2 Схема індикації сигнатури зафіксованої в аналізаторі

Схема індикації сигнатури, зареєстрованої в аналізаторі, наведена на рис. 1.8. Секція індикатора і аналізатора працюють асинхронно.Виходи регістра зсуву після завершення формування сигнатури подаються на дешифратори. Виходи кожного дешифратора подаються на відповідні елементи індикації (семисегментний індикатор).

Рис. 1.8 Секція індикації одноканального сигнатурного аналізатора

Дані відображаються в стандартному 16-річному форматі, причому цифра 6 має "хвостик", що дозволяє відрізнити її від малої літери b.

Описаний аналізатор відносно простий, але є цілком працездатним приладом і коштує приблизно в 10 разів дешевше аналізаторів, що випускаються промисловістю.

1.4.3 Опис елементної бази використаної для створення одноканального сигнатурного аналізатора

Для реалізації схеми наведеної на рис. 4, 5 використовувалися інтегральні мікросхеми ТТЛ серії КР1533, так само мікросхеми серії КР514 і напівпровідникові ідікатори.

Далі наводиться перелік використовуваних мікросхем і їх позначення на схемах табл. 2

Табл.2.1 Перелік мікросхем

Назва мікросхеми	Функціональне призначення	Позначення на схемах
КР1533ТЛ2	Шість тригерів Шмітта-інверторів	DD1
КР1533ЛП5	Чотири двухвходових логічних елемента ВИКЛЮЧАЄ АБО	DD2, DD8
КР1533ЛН1	Шість логічних елементів НЕ	DD3
КР1533ТР2	Чотири RS-тригера	DD4
КР1533ЛА3	Чотири логічних елемента 2І-НЕ	DD5
КР1533ІР8	Восьмирозрядний зсувний регістр з послідовною завантаженням і араллель- ної вивантаженням	DD6, DD7
КР514ІД4	Дешифратор семисегментний індикатора з відображенням 16 різних знаків	DD9, DD10, DD11, DD12
АЛС304А	Напівпровідниковий семисегментний індикатор із загальним катодом	HG1, HG2, HG3, HG4

1.5. Переваги та недоліки

Переваги сигнатурного аналізатора :

- не вимагає високої кваліфікації оператора;

- дозволяє спостерігати двійкові послідовності великої довжини (50 біт і більше);

- є практично єдиним пристроєм, що дозволяє в умовах експлуатації виявити несправні компоненти цифрових пристроїв (особливо це стосується мікропроцесорних систем);

- забезпечує високу достовірність діагностування;

- має досить просту апаратну і програмну реалізацію порівняно з іншими засобами діагностування.

До недоліків апаратних варіантів сигнатурних аналізаторів відносяться:

- мала інформативність (на індикаторі висвічується сигнатура, а пошук несправності ведеться оператором за принциповою схемою або по спеціальній документації);

- стомлюваність операторів при діагностиці складних цифрових плат.

1.6. Багатоканальні сигнатурні аналізатори.

Проблема аналізу багатовихідних цифрових схем і процес тестування полягає у визначенні виникнення несправності схеми з її вихідним реакцій. Відмінною особливістю такого аналізу є необхідність дослідження досить великої кількості вихідних реакцій схеми (число їх може досягати декількох сотень). Тому використання традиційних методів компактного тестування, що застосовуються для одновихідних цифрових схем, в даному випадку не дозволяє отримати бажаного ефекту. Дійсно, спроба провести аналіз n - вихідний цифровий схеми одноканальним СА призводить до збільшення в n разів часу, необхідного для аналізу схеми, або обладнання, необхідного для реалізації n сигнатурних аналізаторів. При цьому залишається відкритим питання про розрядності сигнатури, яка також може збільшитися в n разів. Тому на практиці найчастіше використовують спеціальні методи і прийоми. Найбільш часто вживаним з них є метод, заснований на перетворенні n вихідних послідовностей довжиною в одну послідовність за виразом:

(1.1)

Практична реалізація цього методу може бути виконана як процедура стиснення в просторі або в часі. У тому і іншому випадку реалізується ідея одержання компактних оцінок, характерна для методів компактного тестування. Ефективність алгоритму стиснення інформації, що реалізує співвідношення (1.10.1) визначається як:

(1.2)

де  - кратність помилки, причому для непарних значень  ( -це ймовірність не виявлення помилки кратності ).

Аналіз отриманих чисельних значень ймовірностей , а також загального виразу (1.10.2) показує нерівномірність закону їх розподілу, що свідчить про досить невисокій ефективності розглянутого алгоритму стиснення. Крім того, необхідно відзначити велику розмірність результату стиснення, яка дорівнює довжині вихідних реакцій схеми. Тому на практиці частіше всього використовується компромісне рішення, яке полягає в двоступінчастому перетворенні вихідних реакцій n – вихідної цифрової схеми. Спочатку n вихідних послідовностей довжиною перетворюються в послідовність за виразом (1.10.1). Далі сформована таким чином послідовність знімається в m – розрядну сигнатуру (рис. 1.9)

Ефективність даного перетворення при =4 визначиться як

(1.3)

де m – старша ступінь породжуючого полінома.

Ця формула справедлива, коли .

Рис. 1.9. Багатоканальний сигнатурний аналізатор

Найбільш поширена структура багатоканального сигнатурного аналізатора для дослідження багатовихідних цифрових схем, яка побудована на базі породжуючого полінома , наведена на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Чотириканальний сигнатурний аналізатор.

Вона використовується для аналізу вихідних реакцій четырехвихідних цифрових схем. При цьому кінцеве значення коду є результуючим значенням сигнатури S(y), представляє собою компактну оцінку стиснення чотирьох послідовностей

Можна показати, що схема, наведена на рис.1.10, еквівалентна щодо кінцевого результату найпростішої сигнатури двоступінчастого стиску інфор мації (рис. 1.9). А це означає, що в обох випадках для оцінки ефективності можна застосовувати формулу (1.10.3). Обидва підходи отримання сигнатур відрізняються нерівномірністю закону розподілу ймовірностей невиявлення помилки кратності , а, отже, невисокою ефективністю.

Крім того, сигнатура багатоканального сигнатурного аналізатора (БСА), а також розмірність сигнатури S(y) однозначно визначається кількістю виходів n досліджуваної схеми. Тому із збільшенням n складність пристрою стиснення і кількість біт, що використовуються для подання сигнатури S(y), приймає практично неприпустимі розміри. Спроба використати ідею каскадування багатоканальних сигнатурних аналізаторів дозволяє зменшити розмірність результуючої сигнатури, однак у цьому випадку виявляється складним оцінити достовірність такого аналізатора , яка буде залежати від організації взаємозв'язку БСА та їх конкретної реалізації.