Симптомы неисправностей

Классы рассматриваемых неисправностей:

1)Неисправности константного типа;

2)Неисправности замыкания;

3)Неисправности обрыва;

4)Параметрические неисправности;

5)Неисправности типа «ПЗТ» (постоянно закрытый транзистор); 6)Неисправности типа «ПОТ» (постоянно открытый транзистор).

Параметрические неисправности и неисправности типа «ПОТ» не могут быть выявлены логическими методами.

В настоящее время чаще рассматриваются неисправности константного типа. Класс неисправностей константного типа позволяет описать большую часть реальных дефектов цифрового объекта.

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

Анализ контролирующей способности теста (полноты теста)

предполагает вычисление процента неисправностей

рассматриваемого класса, покрываемых тестом.

Некоторая неисправность f покрывается тестом, если реакция исправного объекта и реакция объекта с данной неисправностью различаются хотя бы на одном входном наборе теста хотя бы в одном бите выходного вектора (см. таблицу функций неисправностей).

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

Моделирование неисправностей является методом определения неисправностей, обнаруживаемых заданным набором.

Основными методами моделирования неисправностей являются:Моделирование одиночной неисправности;Параллельное моделирование,Дедуктивное моделирование,Конкурентно-дедуктивное моделирование.

Определение контролирующей способности входного набора (теста)

методом моделирования одиночной неисправности.

1.Промоделируем исправную схему. 2.Внесем неисправность в описание схемы.

3.Промоделируем схему с внесенной неисправностью заданного класса. 4.Сравним реакции исправной схемы и схемы с внесенной неисправностью. 5.Если реакции отличаются хотя бы в одной позиции вектора выходного состояния, то рассматриваемая неисправность «покрывается» данным входным набором.

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

Для определения множества всех неисправностей, покрываемых (обнаруживаемых) на данном входном наборе, необходимо схему промоделировать к = 2n+1 раз, где n - количество переменных

входного, внутреннего и выходного состояний, определяемых полное состояние схемы.

Достоинство метода:

Возможность применения любых методов моделирования, определяющих точность получаемых моделей. Недостаток метода:

Большие временные затраты на моделирование, что не позволяет его многократное применение при построении теста методом случайного поиска.

Процесс внесения (injection) неисправности сводится в данном случае к представлению неисправной схемы в заданной системе идентификации.

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

При параллельном моделировании неисправностей за один проход моделирования определяется покрытие исследуемым входным набором не одной неисправности, а некоторой группы(пачки)

неисправностей.

Размер пачки равен разрядной сетке моделирующего компьютера при применении двоичного алфавита моделирования.

В данном случае каждый разряд машинного слова моделирует или исправную схему, или схему с некоторой неисправностью.

Если разрядная сетка моделирующего компьютера - r, то количество проходов моделирования для определения контролирующей

способности входного набора k = 2n+1 / r.

При применении троичного алфавита моделирования размер моделируемой пачки в два раза меньше, чем при двоичном моделировании, так как для кодирования переменных троичного алфавита требуется 2 бита.

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

ПРИМЕР:

Определить

методом

параллельного

моделирования

неисправностей множество F константных неисправностей схемы, обнаруживаемых (покрываемых) входным вектором

X = (ab)= (11) .

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

При параллельном моделировании неисправностей применяется компилятивный подход к построению программной модели.

При таком подходе вначале строится программный код, который описывает функционирование логической структуры. Затем этот код будет использоваться при многократном моделировании данной структуры, во- первых, при моделировании различных пачек неисправностей, а во-вторых, на разных входных наборах.

Рассматриваются неисправности константного типа. Такие неисправности моделируют различные дефекты реального объекта, которые приводят к «заеданию» некоторой линии структуры в логическом состоянии «0» или «1».

На рисунке приведен пример моделирования неисправностей схемы четвертьсумматора методом параллельного моделирования. Неисправности константного типа привязаны к линиям схемы и обозначены числами (на рисунке зеленого цвета; четные числа –неисправность типа =0, нечетные - =1).

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

Процесс параллельного моделирования неисправностей состоит из следующих этапов:

1)Генерация программного кода; 2)Внесение (инжекция) очередной пачки неисправностей; 3)Маскирование внесенных неисправностей;

4)Применение анализируемого входного вектора; 5)Выполнение программного кода;

6)Анализ результата и формирование следующей пачки неисправностей из числа непокрытых неисправностей.

Врассмотренном примере 0 байт моделирует исправное состояние схемы.

Висправном состоянии на выходе схемы (линия А4) на входном наборе «11» определилось состояние 0. Значит, покрылись те неисправности, которые привели к появлению на выходе состояния 1:

F = {2, 4, 5, 8, 10, 11}.

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

Достоинства метода параллельного моделирования:

Задача моделирования неисправностей решается в n раз быстрее по сравнению с методом моделирования одиночной неисправности, где n – разрядная сетка компьютера.

Возможно применение разного алфавита моделирования и, таким образом, может быть достигнута требуемая точность моделей как исправной схемы, так и схемы с неисправностью, что обеспечивает правильность решения задачи определения контролирующей способности набора.

Недостатки:

Данный подход плохо сочетается с методами временного моделирования, позволяющими учитывать номинальное значение задержек компонентов моделируемой схемы.

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич