Программное обеспечение процессов диагностирования.

Эффективность реализации процессов диагностирования во многом определяется не только составом и характеристиками применяемых аппаратных средств, но и программными средствами. Программное обеспечение процессов диагностирования содержит системы автоматического синтеза тестов, языки программирования и соответствующие трансляторы, операционную систему.

Программное обеспечение может быть универсальным и специализированным.Универсальные программные средстваиспользуют,как правило,для организации работы встроенных аппаратных средств диагностирования. Ихможноприменятьдля внешнихсистем диагностирования.Специализированные программные средства позволяют зачастую более эффективно решать отдельные задачи диагностирования, рационально использовать как универсальные, так и специализированные средства, скомпонованные для выполнения единой цели организации процессов диагностирования.

Известны системы подготовки тестов ("ФЛЭШ"); язык высокого уровня ("МЭПС") для упрощения и сокращения этапа подготовки тестовых программ; "Мэмтест-1У — язык тестирования, предназначенный для цифровых и аналоговых процедур проверки.

Операционная система обеспечивает работу цифрового зонда, который позволяет быстро определить местонахождение неисправности ("Предикт энд Трэк"), и аналогового зонда ("Аналист").

Тесты, которые получены системой автоматизированного синтеза, необходимо поместить в запоминающее устройство и, кроме того, необходимо организовать процесс их подачи на объект диагностирования. Для этой цели составляют специальные программы. При составлении программ используют машинно-ориентированные языки программирования (автокоды, ассемблеры), различные расширения применительно к задачам диагностирования распространенных языков - ФОРТРАН, БЭЙСИК, ФОКАЛ, ПЛ/1, специализированные проблемно-ориентированные (на описание процессов диагностирования) языки программирования - ОКА, МЭМТЕСТ, ЗАЛП, ЯСТЕК и др.

К ним предъявляются следующие основные требования. Во-первых, язык программирования должен обеспечить получение быстродействующих программ и адаптацию к переменному составу оборудования при относительно малых затратах памяти ЭВМ. Во-вторых, желательно, чтобы язык был достаточно прост и удобен в реализации и обеспечивал диалоговые режимы работы.

Логические анализаторы.

Логические анализаторы (ЛА) представляют собой диагностические и контрольно-измерительные устройства для сбора и анализа данных о реальных условиях работы дискретных устройств; ониотносятся к классу устройств, осуществляющих динамическое диагностирование, обладают хорошими диагностическими свойствами.

ЛАвыполняютфункции многоканальной регистрации, запоминания и отображения информации о поведении устройств в моменты времени, предшествующие какому-либо событию или следующие за ним. Позволяют наблюдать одновременно однократные, периодические сигналы и обнаруживать помехи.Информация отображается на экране дисплея в виде временных диаграмм или таблиц состояний.ЛА применяют при разработке, изготовлении и эксплуатации средств ВТ. Они являютсяэквивалентом известного многоканального осциллографа, специально приспособленным для работы с логическими устройствами.Используют ихдля отладки и диагностирования аппаратуры и программного обеспечения отдельных блоков и для систем, в том числе микропроцессорных.

Функционально ЛА подразделяют на два типа: анализаторы логических состояний (АЛС) и анализаторы временных диаграмм (АВД).

АЛС фиксируют состояния контрольных точек проверяемой схемы во время тактовых сигналов, задаваемых проверяемым устройством, и записывают процесс изменения состояний синхронно с его работой(рис. 4,а).

АВД фиксируют состояния контрольных точек проверяемой схемы в моменты времени, которые задаются независимо работающим внутренним тактовым генератором анализатора (рис. 4, б). Состояния контрольных точек фиксируются в дискретные моменты времени в двоичной форме: 0 — при отсутствии сигнала, 1 — при его наличии.

Анализатором данные о логическом состоянии испытуемого узла на рабочей частоте заносятся во внутреннюю память, преобразуются к виду, удобному для индикации, и индицируются либо в виде квазивременной диаграммы (для АВД), либо в виде таблицы истинности (для АЛС) на экране электронно-лучевой трубки.

В первом случае данные заносятся в память синхронно с изменением логического состояния испытуемого узла, а во втором - асинхронно.Поэтому очень частоАЛС называют синхронными, а АВД - асинхронными анализаторами. Чтобы избежать потерь информации в АВД, необходимо запись в память вести с частотой, в несколько раз превышающей рабочую частоту испытуемого узла (по крайней мере в 5-6 раз).Поэтому тактовая частота АВД всегда выше, чем у АЛС.Кроме этого,для полного воспроизведения диаграммы изменения логических состояний глубина памяти каждого канала АВД должна быть много больше, чем у АЛС.Так, например, наибольшая глубина памяти АЛС известных моделей равна 64 бит на канал, а для АВД она доходит от 2048 бит на канал.АВД чаще всего используется на начальной стадии проектирования при отладке аппаратных средств, так как он позволяет оценить относительные задержки между каналами.Благодаря большой глубине памяти и специальной схеме детектора коротких импульсов АВД возможно отыскание коротких паразитных выбросов, существующих между тактовыми импульсами.Многие АЛС имеют возможность отображать информацию не только в двоичном, но и в восьмеричном и шестнадцатеричном коде или в мнемонике.Наличие дополнительного блока преобразования форматов в некоторых АЛС позволяет получить на экране таблицу команд непосредственно на языке программирования высокого уровня.

ЛА имеют два основных режима работы: регистрации и отображения.

Регистрация — процесс записи состояния сигналов, поступающих по входным каналам анализатора в его запоминающие устройства. Регистрация начинается по сигналу запуска, который может быть внешним сигналом, кодовым словом либо последовательностью кодовых слов.

Отображение — процесс индикации на экране электронно-лучевой трубки временных диаграмм или логических состояний, записанных в ЗУ в процессе регистрации.

Существуют следующие способы запуска регистрации:прямой, задержанный, с предустановкой.При прямом запуске сигнал сразу включает процесс регистра ции, а при задержании — через определенное время, определяемое числом тактов задержки. При запуске с предустановкой анализатор регистрирует состояние в контрольных точках независимо от сигнала запуска и позволяет сохранить и выдать на отображение данные, которые были записаны за N тактов до появления сигнала и М - N тактов после него, где М — максимальное число тактов, запоминаемых по одному каналу. Предустановка может иметь значения в пределах 1 <= N <= М.

Если для запуска использовать канал, характеризующий появление сбоя, то прибор позволит записать предысторию этого события и на ее основе установить причину сбоя.

В режиме отображенияинформация выводится из ЗУ на экранв виде логических временных диаграмм, логических таблиц, графического изображения, буквенных выражений. При отображении логических таблицинформация индицируетсяв двоичном, восьмеричном, шестнадцатеричном или алфавитно-цифровом коде.

В графическом режиме каждое из записанных слов отображается в виде точки, координаты которой определяются разрядами слова состояния.

ЛА различают по объектам,для которых они используются:для микропроцессорных систем, для программного обеспечения.Основные характеристики ЛА: количество каналов одновременной регистрации, максимальная частота регистрации, определяющая минимальный интервал времени между двумя последовательными отсчетами состояний входных сигналов, уровень входных сигналов, глубина регистрации, т.е. максимальное количество информации, запоминаемое по одному каналу.

Глубина регистрации определяется емкостью ЗУ, а максимальная частота регистрации — быстродействием ЗУ анализатора.

Выпускаемые анализаторы имеют от 8 до 48 каналов регистрации, частоту регистрации от 20 до 200 МГц, глубину регистрации от 64 до 2048 бит на канал.