Структурная схема пульта мпэ (эмулятор микропроцессора)

Комплексы диагностирования

Комплексы диагностирования объединяют возможности логических анализаторов и генераторов слов; способны подавать входные воздействия на диагностируемую систему, собирать и анализировать ответные реакции МПС. При этом в КД логический анализатор и генератор слов функционируют как единое целое под общим управлением микропроцессора, с общим программным обеспечением, с согласованными по времени распространения сигналами.

Комплексы диагностирования используют при проектировании АС МПС, а также для проверки работоспособного состояния (контроль) и диагностики неисправностей МПС при их производстве, ПСИ и эксплуатации (ремонт).

Обобщенная структура системы комплексного диагностирования.

μ-ЭВМ подготавливает тестовые наборы, настраивает режим работы генератора слов и логического анализатора, обрабатывает информацию о поведении ОД (объекта диагностирования), представляет информацию о её поведении на языках, используемых при проектировании, осуществляет диалог с человеком.

Пример комплекса диагностирования – система поэлементного контроля (СПК)

Сигнатурный анализ.

Аналоговые схемы проверяются путем подачи тестовых сигналов и контроля каждого узла в тракте распространения сигнала с помощью осциллографа (тест TV). При обнаружении нестандартного сигнала соответствующий узел исследуется более тщательно. Этот принцип можно распределить на цифровые системы. Однако они отличаются природой (видом) сигналов и большим количеством сигнальных входов.

При подаче в МПС тест набора входных воздействий в любом узле возникает фиксированная цифровая последовательность, и это свойство можно использовать для проверки правильной работы узла.

Измеряемая реакция узла на заданный тест набор называется сигнатурой (т.е. подписью). Этот принцип лежит в основе области цифрового контроля и называется сигнатурным анализом.

Сигнатурный анализ разработан на основе 2-х применявшихся способов контроля:

1. счет переходов

2. циклическим избыточным кодированием

«Природа» цифровых сигналов.

Периодический сигнал синхронизации характеризуется частотой повторения (ƒ) и коэффициентом заполнения (k). Сигнал синхронизации можно измерить осциллографом или генератором.

ƒ=1/Т_с

k=Т₁/Т_с

Вузлах МПСосуществляется непериодический цифровой сигнал, для которого невозможно определить ƒ и k, а значит нельзя применять статические методы контроля.

В МПС, оперирующей данными в параллельном формате, линия содержит только часть информации в фиксированный момент t. Эта часть изменяется для внешнего наблюдения случайным образом: программно и аппаратно инициируются асинхронные события (условные переходы, вызовы п/п, запросы прерываний, операции ПДП).

В обычных рабочих условиях охарактеризовать сигнал в отдельном узле (линии) невозможно из-за воздействия неожиданных событий.

Счет переходов (сп).

Если узел МПС стимулировать фиксированным периодичным тест набором, то выходной сигнал узла можно считать псевдослучайной двоичной последовательностью, которая на коротких интервалах выглядит случайной, но повторяется при больших масштабах времени (зацикливание).

Суть метода «Счет переходов» заключается в том, чтобы подсчитать количество переходов из логического "0" в логическую "1" и из "1" в "0". Общее число изменений стимулированного узла может быть очень большим, поэтому необходим способ сжатия информации. Обязательным условием счета переходов является определенное «временное окно», в течение которого подсчитываются переходы. Для применения метода СП необходимо разработать стимулирующий тест и задокументировать число переходов в каждом узле.

Не обнаружение однобитовых ошибок возможно

• при изменение состояния первого бита

• для двоичных наборов

1. 001

2. 011

3. 100

4. 110

Для m-битовой последовательности вероятность не обнаружения

• одно битовой ошибки ~50%

• для много битных →99%

Коды циклического избыточного контроля (ЦИК).

Передаваемый двоичный поток делиться на порождающий полином и получающийся остаток добавляется в передаваемый поток. В результате деления на приемной стороне остаток должен быть равен 0.

Сигнатурный анализатор.

Принцип сигнатурного анализа: при воздействии стимулирующего теста, в течение «временного окна» по сигналам синхронизации выделяется периодическая последовательность и делится на характеристический полином, и регистрируется остаток – сигнатура. Идея сигнатурного анализа построена на циклических кодах, для построения которых разработан сигнатурный полином: X¹⁶+X⁹+X⁷+X⁴+1. По нему выражается обратная связь: реализуется генератор псевдослучайной последовательности или сигнатурный регистр.

Вероятность обнаружения ошибки для 16-ти разрядного сигнатурного регистра:

P = 1 – 2¹⁶ = 1 – 0,00001526 = 0,999985