книги из ГПНТБ / Самохин А.Ф. Эксплуатация цифровых вычислительных машин [учеб. пособие]

- 2 0 0 -

останова не происходит. В этом случае при отказе счетчика про­ грамма зацикливается, а при случайном сбое после повторения части программы, на которую она вернулась, пройдет вперед.

Наконец, часто для контроля СчАК используется программа,

показанная в таблице I I . 3.

Мы рассмотрели контроль СчАК в режиме естественного сле­ дования команд. Рассмотрим теперь способы контроля выполнения переходов;

Один из возможных вариантов контроля безусловных перехо­

дов (Щ ) показан в таблице I I . 4.

-202-

ной программе с той лишь разницей, что после команды УП допол­ нительно ставится команда "останов".

§ I I . 4. Контроль тракта кода операции

Контроль тракта кода операций имеет особенно важное зна­ чение, так как нарушения в его работе вызывает наиболее тяже­ лые последствия, результаты которых обычно трудно исправлять.

Вместе с тем, программными методами такой контроль осуществить достаточно трудно. Поэтому обычно контроль работы тракта кода операций сводится к контролю выполнения ряда отдельных арифме­ тических и логических операций при облегченном режиме рабо­ ты АУ (с использованием наиболее легких кодов). В связи с этим для контроля составных частей тракта кода операций особенно важно предусматривать схемные методы контроля.

- 2 0 3 -

Г л а в а XII

ДИАШЗСТИКЛ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЦВМ

§ 12 .1. Диагностические тесты

Рассмотренные выше проверочные тесты в известной мере являются диагностическими, так как они помогают локализовать место неисправности. Однако, так как они обычно указывают толь­ ко операцию или группу операций, при которых проявляется не­ исправность, то не всегда с достаточной точностью по ним мож­ но указать место неисправности. Поэтому наряду с проверочными для поиска места неисправности используются так называемые диагностические тесты, предназначенные для отыскания места не­ исправности. Такие тесты используются обычно после того , как установлен факт наличия неисправности.

В настоящее время вое большее распространение находит ме­ тод отыскания неисправностей по их влиянию на выполнение тех или иных испытательных программ.

Все неисправности делятся на устойчивые, т .е . такие, кото­ рые вызывают постоянные ошибки, и неустойчивые, вызываяхцие слу­ чайные сбои. Так как последние приводят к неопределенному воз­ действию на результат выполнения испытательной программы, то их диагностирование весьма затруднительно и оказывается обыч­ но возможным только в том случае, если утяжеление режимов питания переводит их в устойчивые неисправности. В дальнейшем

- Z 0 4 -

мы будем вести речь только об устойчивых неисправностях;

Для создания диагностических тестов наиболее удобно поль­

зоваться диагностическими таблицами. При составлении таблиц мы будем считать, что исходная схема устойчива ( т .е . однознач­

но реагирует на каждое воздействие) и что все диагностируемые

неисправности приводят снова к устойчивой схеме.

Составление таблицы начинается с составления списка не­

исправностей, которые могут возникнуть в данном устройстве. Из всех возможных целесообразно выбирать наиболее вероятные неис­ правности. При этом следует считать, что в контролируемом объ­ екте одновременно может быть не более одной неисправности.

Если по какой-либо причине необходимо учесть одновременное на­ личие нескольких неисправностей, то в перечень вводится новая неисправность, состоящая из совокупности этих неисправностей.

Например, для двухвходрвой схемы И могут быть введены три не­

исправности: обрыв одного диода, обрыв второго диода и обрыв

обоих диодов одновременно.

В верхней строке диагностической таблицы (таблица 1 2 .I)

выписываются все неисправности из составленного перечня и

для каждой из них отводится столбец (неисправности записыва­ ются нифром ) . Затем в первой строке записывается проверочная программа (или ее шифр), которая дает неверный результат при наличии неисправности, записанной в первый столбец, и в соот­ ветствующую клетку записывается единица. После этого проверя­

ется реакция этой программы на остальные неисправности и, ес­ ли она дает неверный результат при данной неисправности, то

в соответствующем столбце первой строки записывается единица;

если она не "замечает" данной неисправности, то - ноль. В ре­ зультате в первой строке единицами будут отмечены неисправнос­ ти , искажающие результат выполнения перво:! испытательной про-

- 2 0 5 -

граммы. Затем подбирается испытательная программа для выявле­ ния ближайшей справа неисправности, на которую не реагирует первая программа, и производится проверка, реакции этой про­ граммы на все остальные неисправности с записью нулей и еди­ ниц, аналогично первой строке. Затем подбирается третья про­ грамма, реагирующая на ближайшую справа неисправность, не от­

меченную единицей в первых двух строках и т .д . После того , как

в таблице не останется ни одного столбца, не клеющего единицы

хотя бы в одной строке, составление таблицы можно считать за­

конченным. Условие наличия хотя бы одной единицы в каждом столб­ це является необходимым, но ,че достаточным условием полноты

таблицы. Если для некоторых столбцов не удается найти програм­

му, реагирующую на соответствующую неисправность, то это озна­ чает неконтрояируемость соответствующих неисправностей. Табли­ цу в этом случае можно считать законченной, ибо эти неисправ­ ности не влияют на правильность работы машины.

Совокупность написанных в таблице программ образует тест ,

- 2 0 6 -

каждом столбце окажется хотя бы одна единица, необходимое ус­ ловие будет выполнено. Но тест при этом может содержать избы­ точные программы. Поэтому следует еще проверить, нельзя ли отбросить некоторые программы, не нарушая необходимого усло­ вия.

Для дпагноетшп! контролируемого устройства в ЦВМ пропус­

кается тест , состоящий из нулей и единиц, содержащий столько разрядов, сколько испытательных программ в тесте (смотри таб­ лицу 1 2 .2 , первую колонку). Очевидно, в устройстве имеется та

неисправность, реакция на которую, зафиксированная в соответ­

Для удобства отыскания неисправности в таблице удобно,

рассматривая содержимое столбцов как двоичные коды, обозна­ чить неисправности номерами, соответствующими десятичным вы­ ражениям этих кодов и расположить их в порядке возрастания номеров. В этом случае, рассматривая результат испытаний так же, как двоичный код, мы сразу можем определить номер не­

исправности, а , следовательно, легко найти в таблице саму не­ исправность.

После составления таблицы может оказаться, что некото­ рые столбцы равноценны (содержат одинаковые коды). В этом

- 2.07-

случае неисправности, соответствующие этим столбцам, будут

случае необходимо дополнить таблицу новыми испытательными про­ граммами, обеспечивающими различие кодов не разделенных неис­

правностей. Для того , чтобы в таблице 1 2 .I все неисправности

были разделимы, ее можно дополнить программой П4 , как показа­ но в таблице 12 .3 .

о наличии неисправности Нд.

Разделимость неисправностей является достаточным услови­ ем диагностичности таблицы.

В некоторых случаях не удается найти испытательные про­ граммы, разделяющие неисправности по принципу верно-неверно. В этом случае можно предусмотреть сравнение неверных резуль­

татов, получающихся при выполнении некоторой испытательной про­ граммы с результатами, которые долкны получаться при наличии каждой из неразделенных неисправностей, и запись в диагности­ ческую таблицу и в результат испытаний нуля, если результат

- 2 0 S -

совпадает, и - единицы, если не совпадает.

Так как перед переходом к диагностическим тестам не всег­

да можно определить, в каком устройстве возникла неисправность,

то возникает вопрос, как строить диагностические тесты . Можно предложить три варианта построения системы диагностических тестов .

1. Тест строится сразу всей машины в целом, с учетом

всех неисправностей ЭВМ. В этом случае составление тоста ока­ зывается весьма трудоемким, а сам тест и диагностическая таб­ лица - настолько громоздшлп, что задача диагностики становит­

ся нереальной.

2. Вначале составляется тест для одного устройства, наиме­

нее связанного с другими, но с учетом неисправностей в других устройствах, влияющих на выполнение диагностического теста этого устройства. Последние неисправности должны диагностиро­ ваться наравне с неисправностями диагностируемого устройства.

Затме составляется тест для следующего устройства с учетом неисправностей всех других устройств, влияющих на выполнение те ста , но за исключением неисправностей, уже проверенных пер­ вым тестом . Далее при аналогичных условиях составляется тест следущ его устройства и т .д . Диагностика выполняется в поряд­

ке составления тестов .

Такая система тестов обладает высокой диагностичностью,

но тесты (особенно для первых проверяемых устройств) оказыва­ ются весьма громоздкими.

3. Тесты для каждого устройства составляются только с учетом собственных неисправностей. Тесты в этом случае полу­ чаются менее громоздкими, однако по результату выполнения теста каждого устройства нельзя достоверно определить,