2.5.2. Автоматический выбор контрольных точек.
Оценочные показатели управляемости, наблюдаемости и тестопригодности, вычисляемые системой CAMELOT, можно использовать для автоматического размещения контрольных точек в схеме так, чтобы в результате оптимально улучшалась ее тестопригодность. Определим здесь контрольную точку как узел схемы, к которой система диагностирования имеет доступ с единственной целью— наблюдение логического состояния узла. Контрольная точка не является таковой в режиме нормального функционирования схемы, а используется только в режиме тестового диагностирования.
В этом разделе приводятся краткие замечания о теории, алгоритме размещения контрольных точек и иллюстрируется результат его применения для схемы, которая сложнее рассмотренной в подразд. 2.5.1.
Процесс полного перебора вариантов размещения контрольных точек в N узлах схемы на множестве всех возможных ее узлов, которые должны характеризовать меру ее тестопригодности позволяет найти наилучший вариант размещения, обеспечивающий наибольшее улучшение показателей тестопригодности схемы.
Хотя этот метод гарантирует получение оптимального множества контрольных точек, он требует чрезмерных затрат машинного времени и поэтому является непрактичным. Использование любого другого метода не гарантирует получения оптимального множества узлов, тем не менее можно найти удовлетворительное решение в рамках допустимых затрат машинного времени.
Таким образом, альтернатива заключается в разработке повторяющегося алгоритма, при каждом проходе которого определяется местоположение небольшого числа контрольных точек, обеспечивающих на данном этапе наилучшее значение тестопригоднсти.
Алгоритм начинается с анализа упорядоченного списка значений наблюдаемости, в результате которого определяется узел схемы с наименьшим значением наблюдаемости. Доступ к контрольным точкам повышает тесто пригодность схемы благодаря улучшению показателей наблюдаемости внутренних узлов схемы. Они не влияют на значения управляемости. Таким образом, узел с наименьшим значением наблюдаемости является подходящим для начала поиска возможного размещения контрольных точек.
На практике было обнаружено, что наименее наблюдаемый узел — не самое лучшее место для размещения контрольной точки. Более подходящим для размещения является узел, лежащий на пути распространения сигнала на некотором расстоянии впереди узла с наименьшей наблюдаемостью В контексте теории CAMELOT— это узел, для которого активизация пути является весьма сложной задачей ввиду малых значений управляемости входов, обеспечивающих активизацию, или малых значений коэффициентов ОТР, или обеих причин одновременно. В качестве альтернативы для схем, не имеющих значительных разбросов значений управляемостей входов, обеспечивающих активизированный путь, и коэффициентов ОТF, наиболее подходящим будет узел, который обеспечит наибольшее повышение тестопригодности всей схемы в целом. В обоих случаях необходимо испытать все узлы, расположенные на кратчайшем пути перед узлом с наименьшим значением наблюдаемости как места возможного расположения контрольной точки.
Определив процесс локализации всех возможных узлов, в которых может быть размещена контрольная точка, необходимо разработать способы выбора из числа этих узлов таких, которым с наибольшим эффектом могли бы улучшить характеристику тестопригодности схемы. В результате в большинстве случаев будет найден единственный узел как наилучшее место расположения контрольной точки. Однако для схем с определенной степенью симметрии ее частей возможно, что условия в нескольких узла; будут одинаковыми для размещения контрольных точек и в этих случаях несколько узлов могут быть выбраны в качестве контрольных точек.
В завершающей фазе алгоритма выбранные узлы вводятся описание схемы как ее контрольные точки и повторяется вычисление показателей тестопригодности схемы. Затем алгоритмическая процедура повторяется до тех пор, пока не будет введено необходимое число контрольных точек.
Алгоритм включает три этапа.
1. Определить множество узлов-кандидатов и оценить их воздействие на показатели тестопригодности схемы, если бы в этих узлах были установлены контрольные точки.
2. На основе оценок узлов-кандидатов выбрать наиболее подходящие узлы в качестве контрольных точек, учитывая ограничение на число контрольных точек, которые могут быть введены в схему.
3. Ввести выбранные контрольные точки в описание схемы вычислить новые показатели тестопригодности.
Таблица 2.4
Значения тестопригодности управляемости и наблюдаемости контроллера.
Узел |
Тестопри-годность |
Управля-емость |
Наблюда-емость |
Узел |
Тестопри-годность |
Управля-емость |
Наблюда-емость |
U8.8 |
0,245 |
0,411 |
0,595 |
U11.10 |
0,413 |
0,611 |
0,675 |
U2.1 |
0,281 |
0,488 |
0,574 |
U2.6 |
0,425 |
0,488 |
0,870 |
U9.12 |
0,291 |
0,488 |
0,595 |
U5.13 |
0,443 |
0,691 |
0,641 |
U2.3 |
0,303 |
0,488 |
0,620 |
A14 |
0,459 |
1,000 |
0,459 |
U9.8 |
0,333 |
0,488 |
0,681 |
U12.8 |
0,460 |
0,712 |
0,647 |
U2.2 |
0,352 |
0,488 |
0,721 |
U7.3 |
0,462 |
0,717 |
0,645 |
U7.8 |
0,360 |
0,717 |
0,501 |
U7.6 |
0,464 |
0,717 |
0,647 |
U12.3 |
0,371 |
0,841 |
0,411 |
U12.6 |
0,464 |
0,717 |
0,647 |
U2.9 |
0,376 |
0,488 |
0,770 |
A18 |
0,469 |
1,000 |
0,469 |
U2.7 |
0,395 |
0,488 |
0,809 |
U9.2 |
0,469 |
1,000 |
0,469 |
U2.4 |
0,396 |
0,488 |
0,811 |
U8.6 |
0,488 |
0,601 |
0,813 |
U10.3 |
0,404 |
0,532 |
0,759 |
A16 |
0,488 |
0,488 |
1,000 |
A12 |
0,411 |
0,411 |
1,000 |
U2.5 |
0,488 |
0,488 |
1,000 |
U8.3 |
0,490 |
0,603 |
0,813 |
A24 |
0,677 |
0,677 |
1,000 |
A10 |
0,503 |
0,503 |
1,000 |
GND |
0,688 |
0,841 |
0,818 |
U11.1 |
0,509 |
0,565 |
0,901 |
A34 |
0,691 |
0,691 |
1,000 |
A40 |
0,516 |
0,516 |
1,000 |
A30 |
0,744 |
0,744 |
1,000 |
A20 |
0,516 |
0,516 |
1,000 |
A22 |
0,756 |
0,756 |
1,000 |
U6.9 |
0,574 |
0,677 |
0,848 |
A26 |
0,885 |
1,000 |
0,885 |
U6.12 |
0,579 |
0,668 |
0,867 |
A46 |
0,911 |
1,000 |
0,911 |
A38 |
0,624 |
1,000 |
0,624 |
U9.6 |
0,911 |
1,000 |
0,911 |
U9.4 |
0,624 |
1,000 |
0,624 |
A42 |
0,957 |
1,000 |
0,957 |
U11.4 |
0,639 |
0,717 |
0,891 |
Среднее значение |
0,518 |
0,678 |
0,776 |
Применение алгоритма проиллюстрируем на примере схемы контроллера, представленной на рис. 2.22. В табл. 2.4 приведен список множества значений тестопригодности, управляемости и наблюдаемости всех узлов схемы, а на рис. 2.23 показана гистограмма распределения тестопригодности.
Рис.2.22. Схема контроллера.
U2 – микросхема 7442; U4 – микросхема 7403; U5, U6 – микросхема 7473; U7 – микросхема 7432; U8, U12 – микросхема 7400; U9 – микросхема 7404; U10 – микросхема 7408; U11 – микросхема 7402
Рис. 2.23. Гистограмма значений Рис. 2.24. Гистограмма значений
тестопригодности схемы контролера – тестопригодности модифицированной
всего узлов 45, среднее значение схемы контролера - всего узлов 45,
тестопригодности 0,518, наихудший узел среднее значение тестопригодности
U8.8 (TY=0.245) 0,595, наихудшие узлы U9.8 (TY=0.37)
и U8.8 (TY=.383)
Выполнение в системе CAMELOT процедуры автоматического выбора контрольных точек в схеме привело к следующим рекомендациям по их установке в узлах, перечисляемых в порядке убывания эффективности:
Контрольная точка |
Среднее значение тестопригодности узла |
Суммарное увеличение значений тсстопригодности, |
Не размещается |
0,518 |
0,00 |
U11.10 (KT1) |
0,544 |
5,02 |
U7.8 (KT2) |
0,565 |
8,88 |
U12.6 (KT3) |
0,582 |
11,89 |
U12.8 (KT4) |
0,595 |
14,12 |
U8.6 |
0,602 |
15,30 |
U7.6 |
0,612 |
16,97 |
U9.8 |
0,618 |
17,95 |
U10.3 |
0,622 |
18,90 |
Первые четыре узла вносят существенный вклад в суммарное увеличение значения тестопригодности схемы. Как показано на рис.2.22, на этих узлах установлены контрольные точки КТ1— KТ4, и, как можно заметить, эти точки разумно распределены по схеме и размещены в существенных цепях обратной связи.
Влияние этих контрольных точек на показатели тестопригодности схемы показано на рис. 2.24.