міністерство освіти РФ

Таганрозький радіотехнічний УНІВЕРСИТЕТ

Реферат

по курсу «основи експлуатації ЕОМ»

на тему: «« системи діагностики мiкро ЕОМ і ПК »»

Виконав: Суспіцин Д.Ю

Перевірив: Евтеев Г.М.

Таганрог 2001

Зміст:

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ систем діагностування 3
2. МЕТОД Двохетапне Діагностування 8
3. Метод послідовних СКАНУВАННЯ. 13
4. МЕТОД МІКРОДІАГНОСТІРОВАНІЯ. 15
5. МЕТОД ЕТАЛОНИ СТАНІВ 18
6. Метод діагностування ЗА ДОПОМОГОЮ СХЕМ ВБУДОВАНА КОНТРОЛЮ. 20
7. Метод діагностування ЗА ДОПОМОГОЮ САМОПРОВЕРЯЕМОГО дублювання. 22
8. Метод діагностування ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ РЕЄСТРАЦІЇ СТАНУ. 22
Список використаної літератури: 24

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ систем діагностування

Швидко збільшується кількість ЕОМ »перебувають в експлуатації, тазростає їх складність. У результаті зростає чисельність обслуговуючогоперсоналу і підвищуються вимоги до його кваліфікації. Збільшення надійностімашин призводить до того, що пошук несправних елементів та їх ремонтпроводяться порівняно рідко. Тому поряд з підвищенням надійностімашин спостерігається тенденція втрати експлуатаційним персоналом певнихнавичок відшукання та усунення несправностей. Та-ким чином, виникаєпроблема обслуговування безперервно ускладнюються обчислювальних машин ісистем в умовах, коли не вистачає персоналу високої кваліфікації.

Сучасна обчислювальна техніка вирішує цю проблему шляхом створеннясистем автоматичного діагіостірованія несправностей, які покликаніполегшувати обслуговування та прискорити ремонт машин.

Система автоматичного діагностування являє собою комплекспрограмних, мікропрограмних і апаратурних засобів та довідковоїдокументації (діагностичних довідників, інструкцій, тестів).

Введемо деякі визначення, які будуть потрібні в подальшому приописі відмінність систем автоматичного діагностування.

Розрізняють системи тестового та функціонального діагностування. Усистемах тестового діагностування впливу на діагностуєтьсяпристрій (ДУ) надходять від засобів діагностування (СД). У системахфункціонального діагностування впливу, що надходять на ДК, заданіробочим алгоритмом функціонування. Узагальнені схеми систем тестового тафункціонального діагностування показані на рис. 1.

Класифікація засобів діагностування наведена на рис. 2.

Рис.1. Узагальнені схеми систем тестового (а) та функціонального (б) діагностування

Рис. 2. Класифікація засобів автоматичного діагіостірованія

У середніх і великих ЕОМ використовуються, як правило, вбудовані
(спеціалізовані) засоби діагностування. У мікро-ЕОМ частішевикористовуються вбудовані засоби подачі тестових впливів у зовнішніуніверсальні засоби (наприклад, сігнгатурние аналізатори) для зняттявідповідей і аналізу результатів.

Процес діагностування складається з певних частин (елементарнихперевірок), кожна з яких характеризується що подається на пристрійтестовим або робочим впливом я знімається з пристрою відповіддю.
Одержуване значення відповіді (значення сигналів у контрольних точках)називається результатом злементарной перевірки.

Об'єктом елементарної перевірки назвемо ту частину апаратуридіагностується пристрою на перевірку якої розраховано тестове аборобоче вплив елементарної перевірки.

Сукупність елементарних перевірок, їх послідовність і правилаобробки результатів визначають алгоритм діагностування.

Алгоритм діагностування називається безумовним. якщо він задає однуфіксовану послідовність реалізації елементарних перевірок.

Рис3. Процес діагностірова-Рис.4 Структурна схема вбудовано-ня за принципом розкрутки. них засобiв тестового діагности-вання.

Алгоритм діагностування називається умовним, якщо він задаєкілька різних послідовностей реалізації елементарних перевірок.

Засоби діагностування дозволяють ЕОМ самостійно локалізуватинесправність за умови справності діагностичного ядра, тобто тієїчастини апаратури, яка повинна бути свідомо працездатною до початкупроцесу діагностування.

При діагностуванні ЕОМ найбільш широке розповсюдження отримавпринцип розкрутки, або принцип розширюється областей, що полягає в тому,що на кожному wane діагностування ядро й апаратура вже перевіренихсправних областей пристрої являють собою засоби тестовогодіагностування, а апаратура черговий перевіряється області єоб'єктом діагностування.

Процес діагностування за принципом розкрутки, або розширюєтьсяобластей, показаний на рис. 3. Діагностичне ядро перевіряє апаратуруперший області, потім перевіряється апаратура другого області звикористанням ядра і вже перевіреної перший області і т.д.

Діагностичне ядро, або вбудовані засоби тестовогодіагностування (СТД), виконує такі функції: завантаження діагностичної інформації; подачу тестових впливів на вхід перевіряється блоку; опитування відповідей з виходу перевіряється блоку; порівняння отриманих відповідей з очікуваними (еталонними); аналіз і індикацію результатів.

Для виконання цих функцій вбудовані СТД в загальному випадку містятьпристрої введення (УВ) і накопичувачі (Н) діагностичної інформації (тестовівпливу, очікувані відповіді, закодовані алгоритми діагностування),блок управління (БУ) читанням і видачею тестових впливів, зняттямвідповіді, аналізом та видачею результатів діагностування, блок комутації
(БК), що дозволяє з'єднати виходи діагностується блоку з блокомпорівняння, блок порівняння (БС) і пристрій виводу результатівдіагностування (УВР). На рис. 4 наведена структурна схема вбудованихзасобів тестового діагностування.

Показані на структурній схемі блоки та пристрої можуть бути частковоабо повністю сумісними з апаратурою ЕОМ. Наприклад, якпристроїв введення можуть використовуватися зовнішні запам'ятовуючі пристрої ЕОМ, уяк накопичувач-частину оперативної або керуючої пам'яті, якблоку управління - мікропрограмного пристрій керування ЕОМ, якблоку порівняння-наявні в ЕОМ схеми порівняння, в якості блокукомутації - засоби індикації стану апаратури ЕОМ, якпристрої виведення результатів-засоби індикації пульта управління абодрукарська машинка.

Як видно з структурної схеми, наведеної на рис. 4. вбудованізасоби діагностування мають практично ті ж блоки і пристрої, що іуніверсальні ЕОМ. І не дивно, що з розвитком інтегральноїмікроелектроніки і масовим випуском недорогих мікропроцесорів і мікро-ЕОМїх почали використовувати як засоби діагностування ЕОМ. Такіспеціалізовані процесори, які використовуються з метою обслуговування тадіагностування ЕОМ, отримали назву сервісних процесорів (рис. 5).
Завдяки своїм універсальним можливостям і розвиненою периферії, що включаєпультової накопичувач, клавіатуру, друкарську машинку і дисплей, сервісніпроцесори забезпечують комфортні умови роботи і поданнярезультатів діагностування обслуговуючому персоналу в максимально зручноюформі.

Для класифікації технічних рішень, що використовуються при реалізаціїсистем діагностування, введемо поняття методу діагностування.

Метод діагностування характеризується об'єктом елементарної перевірки,способом подачі впливу і зняття відповіді.

Існують наступні методи тестового діагностування: двоетапне діагностування; послідовне сканування; еталонні стану; мікродіагностірованіе; діагностування, орієнтований на перевірку змінних блоків.

Рис. 5. Структурна схема засобів тестового діагностування на базі сервісного процесора

Рис 6. Етапи проектування систем тестового діагностування

Методи функціонального діагностування включають в себе: діагностування за допомогою схем вбудованого контролю; діагностування за допомогою самопроверяемого дублювання;діагностування з реєстрації стану.

Процес розробки систем діагностування складається з наступних етапів
(рис. 6): вибору методу діагностування; розробки апаратурних засобів діагностування розробкидіагностичних тестів; розробки діагностичних довідників; перевірки якості розробленої системи діагностування.

Для порівняння. різних систем діагностування та оцінки їх якостінайчастіше використовуються наступні показники: імовірність виявлення несправності (F); вірогідність правильного діагностування (D). Несправністьдіагностована правильно, якщо несправний блок вказано в розділідіагностичного довідника, що відповідає коду зупину. В іншомувипадку несправність вважається виявленою, але нелокалізованной. Для ЕОМ зрозвиненою системою діагностування Зазвичай F> 0,95, D> 0,90. У тому випадку,коли несправність тільки виявлена, необхідні додаткові процедурипо його локалізації. Однак завдяки тим можливостям, які системадіагностування надає обслуговуючому персоналу (можливістьзациклення тестового прикладу для осцилографування, еталонні значеннясигналів у схемах на кожному прикладі, можливість зупинки на необхідномутакті), локалізація несправності після її виявлення не вимагає великихвитрат часу; середня тривалість одноразового діагностування (тд). Величинатд включає тривалість виконання допоміжних операційдіагностування і тривалість власне діагностування. Частозручніше використовувати коефіцієнт тривалості діагностування

де Тв - час відновлення. Коефіцієнт kд показує, яка частиначасу відновлення залишаємося на відновлювальні процедури. Так,наприклад, якщо тд = = 15 хв, а Тв = 60 хв, kд = 1-15/60 = 0,75; глибина пошуку дефекту (L). Величина L вказує складову частинудіагностується пристрою з точністю, до якої визначається місцедефекту.

У ЕОМ за глибину пошуку дефекту L приймається число передбачуванихнесправними змінних блоків (ТЕЗ), яке визначається за формулою

де ni - число передбачуваних несправними змінних блоків (ТЕЗ) при 1 --й несправності; N - загальне число несправностей.

Як показник глибини пошуку дефекту можна також використовуватикоефіцієнт глибини пошуку дефекту kг.п.д, що визначає часткунесправностей, локалізуемих з точністю до М змінних блоків (ТЕЗ), M = l, 2,
3, ..., m.

Нехай di == l, якщо при i-й несправності число підозрюваних зміннихблоків не перевищує М. В іншому випадку АI = 0. Тоді (ni0, 9.

. В якості інтегрального показника системи діагностування можнакористуватися коефіцієнтом

Для наведених як приклади кількісних показників системидіагностування інтегральний коефіцієнт kі = 0,95.0,90.0,75.0,90.0,90 = 0,51.

2. МЕТОД Двохетапне Діагностування

Метод двоетапного діагностування - це метод діагностування, приякому об'єктами елементарних перевірок на різних етапах діагностуванняє схеми c пам'яттю (регістри і тригери) і комбінаційні схеми.

Рис. 7. Узагальнена схема системи діагностування, що реалізує метод двоетапного діагностування: ДУ - діагностується пристрій: 1, ..., il ,..., n - регістри; KCi .... KСm-комбінаційні схеми

Діагностична інформація, яка включає в себе дані тестовоговпливу, результат і складу контрольних точок елементарної перевірки,адреси наступних елементарних перевірок в алгоритмі діагностування, маєстандартний формат, який називається тестом локалізації несправностей (ТЛН).

Узагальнена, схем а системи діагностування, що використовує методдвоетапного діагностування, показано на рис. 7.

Подача тестових впливів, зняття відповіді, аналіз та видачарезультатів реалізації алгоритму діагностування виконуються з допомогоюстандартних діагностичних операцій «Установка», «Опитування», «Порівняння» і
«Галуження».

Рис. 8. Формат ТЛН

Стандартний формат ТЛН показано на рис. 8. Тест локалізаціїнесправностей містить установчу і керуючу інформацію, адреса коміркипам'яті, в яку записується результат елементарної перевірки, еталоннийрезультат, адреси ТЛН, яким передається управління при збігу інеспівпаданні результату з еталонним, і номер тесту. Стандартнідіагностичні операції, послідовність яких наведено на рис. 9,можуть бути реалізовані апаратурно або мікропрограмного.

Діагностування апаратури за цим методом виконується у два етапи: на першому етапі перевіряються всі регістри і тригери, які можутьбути встановлені за допомогою операції «Установка» і опитано пододаткових виходів операцією "Опитування"; на другому етапі перевіряються всі комбінаційні схеми, а також регістриі тригери, що не мають безпосередній установки або опитування.

Кожна елементарна перевірка, якій відповідає один ТЛН,виконується таким чином: c допомогою операції «Установка»встановлюються регістри і тригери ДУ, в тому числі і не перевіряються даними
ТЛН, у стан, задане настановної інформацією ТЛН (установкарегістрів і тригерів може виконуватися за існуючими або додатковимвходів). Керуюча інформація задає адреса мікрокоманд (з числа робітниківмікрокоманд), що містить перевіряється мікрооперацій і число мікрокоманд,які необхідно виконати, починаючи з вказаної. У тестах першого етапуця-керуюча інформація відсутня, тому що після встановлення відразувиконується опитування.

Рис. 9 Операції, які виконуються при діагностуванні за методом двоетапного діагностування

У тестах, призначених для перевірки комбінаційних схем,керуюча інформація задає адреса мікрооперації прийому сигналу з виходукомбінаційної схеми у вихідний регістр (рис. 10).

Рис.10. Схема виконання одного ТЛН

Керуюча інформація може задавати адреси мікрооперацій,забезпечують передачу тестового впливу на вхід перевіряються засобів ітранспортування результату в тригери, що мають опитування.

За допомогою операції "Опитування" записується стан всіх регістрів ітригерів ДУ в оперативну або службову пам'ять.

Для виконання операції "Опитування" в апаратуру ДУ вводятьсядодаткові зв'язки з виходів регістрів і тригерів на вхід блокукомутації СТД, пов'язаного з інформаційним входом оперативної абослужбової пам'яті.

За допомогою операції «Порівняння я розгалуження» забезпечується порівняннявідповіді ДУ на тестове вплив з еталонної інформацією. ТЛН задаєтьсяадреса стану перевіряється регістра або тригера в оперативній іслужбової пам'яті, записуваного за допомогою операції "Опитування", а також йогоеталонне стан. Можливі два результати операції «Порівняння й розгалуження» --збіг і розбіжність відповіді з еталоном. Метод двоетапногодіагностування використовує, як правило, умовний алгоритмдіагностування. Тому ТЛН містить дві адреси розгалуження, які задаютьпочаткова адреса наступних ТЛН в оперативній пам'яті.

Для зберігання ТЛН, як правило, використовується магнітна стрічка, а для їхвведення - стандартні або спеціальні канали введення.

Тести локалізації несправностей зазвичай завантажуються в оперативнупам'ять і подзагружаются в неї після закінчення виконання чергової групи ТЛН.
Тому до початку діагностики за методом ТЛН перевіряється оперативна пам'ятьі мікропрограмного управління.

При виявленні відмови на пульті індикується номер тесту, за якимв діагностичному довіднику відшукується несправний змінний блок.

Як приклад реалізації методу двоетапного діагностуваннярозглянемо систему діагностування процесора ЕОМ ЄС-1030. Для нормальноїзавантаження і виконання діагностичних тестів процесора ЕОМ ЄС-1030необхідна справність одного з селекторних каналів і початкової областіоперативної пам'яті (ОП). Тому спочатку виконується діагностування ОП.
Для цього є спеціальний блок, що забезпечує перевірку ВП в режимахзапису та читання нулів (одиниць) важкого коду/зворотного важкого коду.
Несправність ОП локалізується з точністю до адреси і бита.

Наступні стадії діагностування, послідовність якихнаведена на рис. 11, використовують вже перевірену оперативну пам'ять.

На нервів стадії діагностичні тести завантажуються в початкову область
ОП (перші 4 Кслов) і потім виконуються за допомогою діагностічес?? огообладнання. Тести розташовані на магнітній стрічці у вигляді масивів. Післявиконання тестів чергового масиву в ОП завантажується і виконуєтьсяНаступне масив тестів. Завантаження тестів виконується по одному зселекторних каналів у спеціальному режимі завантаження ТЛН.

На другій стадії діагностування перевіряється мікропрограмних пам'ятьпроцесора, яка використовується на наступних стадіях діагностування. Уній містяться прошивки операцій установки, опитування, порівняння тарозгалуження.

На третій стадії діагностування виконується перевірка тригерів
(регістрів) процесора. Ці тести називаються тестами нульового циклу. Опитуваннястану тригерів (регістрів) виконується за додатковими лініямиопитування. Тригери (регістри) перевіряються на установку в 0-1-0. Результатиперевірки порівнюються з еталонними, записаними у форматі тесту. Місценесправності визначається за номером тесту, який виявившиневідповідність. У діагностичному довіднику тестів нульового циклу номеромтесту відповідає конструктивний адресу та назву несправного тригерана функціональній схемі.

За допомогою тестів одиничного циклу перевіряються комбінаційні схеми. Їхпослідовність визначається умовним алгоритмом діагностування. Тестикомбінаційних схем виконуються наступним чином: за допомогою операціїустановки в регістрі процесора, розташованому на вході перевіряєтьсякомбінаційної схеми, задається стану, що відповідає вхідномутестового впливу. Виконується мікрооперацій прийому вихідного сигналукомбінаційної схеми в регістр розташований на виході комбінаційної;схеми; Стан цього регістра записується в діагностичну область ОП,а потім порівнюється з еталонним. В залежності від результату тесту виконуєтьсяперехід до наступного тесту При виявленні несправності індикується
. номер тесту. У діагностичному довіднику тестів одиничного циклу вказаніне тільки підозрювані ТЕЗ, а й значення сигналів на входах,проміжних точках і виходах комбінаційної схеми. Така детальнаінформація дозволяют уточнити локалізацію до монтажних зв'язків абомікросхем. На наступних стадіях діагностування, що використовують іншіметоди діагностування, перевіряються мультиплексний і селекторних канали, атакож функціональні засоби ЕОМ за допомогою тест-секцій діагностичногомонітора.

3. Метод послідовних СКАНУВАННЯ.

Метод послідовного сканування є варіантом методудвоетапного діагностування, при якому схеми з пам'яттю (регістри ітригери) в режимі діагностування перетворюються в один зсувний регістрз можливістю встановлення його в довільне стан та опитування за допомогоюпростої операції зсуву.

Узагальнена схема системи діагностування, що використовує методпослідовного сканування, показана на рис. 12,

Рис. 12. Узагальнена схема системи діагностування, що реалізує методпослідовного сканування:

1 ,..., i, l, ... n - основна частина регістру; 1 ', ... i', l',...,n'-додаткова частина реєстру (тригери освіти зсувне регістру)

Цей метод набув поширення в ЕОМ на великих інтегральнихмікросхемах (ВІС). Разом з очевидними достоїнствами БІС їх використанняускладнює проблему діагностування ЕОМ у зв'язку з обмеженимиможливостями доступу до схем, розташованим всередині БІС. Придіагностуванні ЕОМ, побудованої на БІС,

Рис. 13. Основний тригер і тригер сканування

виникає проблема перевірки БІС, що містять комбінаційні схеми ісхеми з пам'яттю при невеликому числі додаткових входів і виходів.

Для перетворення всіх тригерів БІС в один зсувний регістр кожномутригери логічної схеми надається додатковий тригер типу D, причомукожна пара тригерів, основний і додатковий, з'єднується такимчином, що утворює один розряд зрушується регістра.

Перший тригер кожної пари, або тригер даних (рис. 8.13),використовується як для виконання основних функцій при роботі машини, так ідля тестування. Тому він має два входи даних: робочий тасканування, а також два входи синхронізації: від процесора і від коштівтестового діагностування.

Другий тригер пари, або тригер сканування, використовується головнимчином для тестування. Його вхід постійно з'єднаний з виходом першоготригера, а Синхросигнал надходить тільки від засобів тестовогодіагностування.

У режимі діагностування стан першого тригера передаєтьсядругий тригери за сигналами СТД, і таким чином можуть бути опитані СТД,які посилають Синхросигнал на другий тригер і шляхом зрушення видають йогоінформацію через вихідний контакт даних сканування.

Ці тригерні пари з'єднуються послідовно у кілька зрушуютьсярегістрів. Вихід даних однієї пари тригерів з'єднується з входами данихсканування іншої пари і т. д. (рис. 14).

Засоби тестового діагностування можуть подавати синхросигналами навсі тригери сканування і шляхом зрушення видавати їх вміст у виглядіпослідовності біт до однієї лінії. Оскільки кожен біт в ційпослідовності відповідає своїй тригерній парі, можна визначитистан кожного тригера логічної схеми.

Рис. 14. З'єднання тригерів схеми в режимі діагностування.

Засоби тестового діагностування можуть задавати будь-який стантригерів, подаючи на лінію входу даних сканування до потрібноїустановчу послідовність.

Діагностування виконується у два етапи.

Перший етап. Діагностування схем з пам'яттю (регістрів і тригерів).
Виконується наступним чином: встановлюється режим зрушується регістру; здійснюється перевірка зрушується регістра і, таким чином, всіхсхем з пам'яттю шляхом послідовного зсуву по ньому нулів та одиниць.

Другий етап. Діагностування комбінаційних схем.

Виконується наступним чином: встановлюється режим зрушується регістру; вхідний регістр комбінаційної схеми встановлюється в стан,відповідне тестового впливу, шляхом подач послідовного потокуданих на вхід зрушується регістру: виконується перехід в нормальний режим; виконується мікрооперацій передачі сигналів з виходів комбінаційноїсхеми; виконується опитування стану вихідного регістра комбінаційної схеми
(результату) шляхом послідовного зсуву його вмісту в апаратурутестового діагностування; здійснюється порівняння результату з еталоном.

4. МЕТОД МІКРОДІАГНОСТІРОВАНІЯ.

Сукупність процедур, діагностичних мікропрограм і спеціальнихсхем, що забезпечують транспортування тестового набору на вхід перевіряєтьсяблоку, виконання перевіряється мікрооперації, транспортування результатівперевірки до схем аналізу, порівняння з еталоном й розгалуження за результатамипорівняння, називається мікродіагностікой.

Розрізняють два типи мікродіагностікі: вбудовану і завантажується.

У випадку вбудованої мікродіагностікі діагностичні прошивкирозміщуються в постійній мікропрограмного пам'яті ЕОМ, а при завантажується --на зовнішньому носії даних.

При зберіганні в постійній мікропрограмного пам'яті мікродіагностікаявляє собою звичайну прошивки, що використовує стандартний набірмікрооперацій. Однак внаслідок обмеженого обсягу постійноїмікропрограмного пам'яті на обсяг мікродіагностікі накладаються доситьжорсткі обмеження, у результаті чого доводиться використовувати різніспособи стиснення інформації. Для цього іноді використовують спеціальнімікрокоманд створення тестових наборів. Це дозволяє зменшити до потрібногодля тестових констант обсяг мікропрограмного пам'яті.

Як правило, при зберіганні мікродіагностікі в постійніймікропрограмного пам'яті для транспортування результатів перевірки до місцяпорівняння з еталонів використовуються стандартні мікрооперації, а дляпорівняння - такі схеми, як суматор, схеми контролю або аналізу умов.
Як прошивки аналізу використовується також вбудоване опитуваннястану схем контролю ЕОМ.

Вбудована мікродіагностіка застосовується зазвичай в малих ЕОМ з невеликимоб'ємом мікродіагностікі.

Рис. 15. Варіанти завантаження і виконання завантажується мікродіагностікі.

Для середніх і великих ЕОМ при великому обсязі мікродіагностікізастосовується завантажувана мікродіагностіка. Існує кілька варіантівзавантаження і виконання завантажується мікродіагностікі: зовнішній носій даних - регістр мікрокоманд (РГМК) (рис. 15, а); зовнішній носій даних - оперативна пам'ять (ОП)-регістрмікрокоманд (мал. 15, б); зовнішній носій даних - завантажувана керуюча пам'ять (зуп)мікрокоманд-регістр мікрокоманд (мал. 15, в).

Як пристрій введення мікродіагностікі найчастіше використовуютьсятак звані пультові накопичите »чи на гнучких магнітних дисках абокасетних магнітних стрічках.

Перший варіант завантаження швидше імітує «швидкий» тактовий режим, ніжвиконання мікрокоманд з реальним швидкодією, оскільки накопичення івиконання мікрокоманд визначаються швидкістю введення даних із зовнішньогоносія. Мікрокоманд виконуються в міру їх надходження із зовнішньогоносія даних.

Другий варіант завантаження передбачає можливість зберігання тавиконання мікрокоманд з основної пам'яті ЕОМ, тобто сумісність форматівоперативної "і керуючої пам'ятей. У цьому варіанті повинен бутипередбачений спеціальний вхід в регістр мікрокоманд з оперативної пам'яті.

Третій варіант завантаження забезпечує завантаження в керуючу пам'ятьмікродіагностікі певного обсягу і виконання її. з реальнимшвидкодією. Після закінчення виконання завантажується наступна порціямікродіагностікі.

Існують й інші варіанти завантаження та виконання, неістотнощо відрізняються від наведених вище. Можливо також використання різнихваріантів завантаження і виконання на різних етапах діагностування ЕОМ.

Для середніх і великих ЕОМ зі зберіганням мікродіагностікі на зовнішніхносіях даних, для опитування стану та порівняння його з еталономвикористовується додаткова апаратура. Останнім часом ці функції всебільше передаються так званим сервісним процесорів, які маютьуніверсальні можливості по »управління пультових накопичувачами, опитуваннястану ЕОМ, порівняння результатів з еталонними і індикації спискуможливих несправностей. При мікродіагностірованіі з використаннямдодаткової апаратури засоби тестового діагностування виконуютьспеціальні діагностичні операції, такі як запуск мікрокоманд, опитуваннястану, порівняння з еталоном і повідомлення про несправність. Процедуравиконання мікродіагностікі зазвичай така: засоби тестовогодіагностування завантажують в ЕОМ мікрокоманд і дають наказ на їхвиконання; ЕОМ відпрацьовує мікрокоманд, після чого кошти тестовогодіагностування проводять опитування стану, порівняння з еталоном іповідомлення про несправність. Зазвичай при. мікродіагностіке тестові набориє частиною мікрокоманд (поле констант). Глибина пошуку дефекту примікродіагностіке залежить від числа схем, для яких, передбаченаможливість безпосереднього опитування стану. У зв'язку з цим усучасних ЕОМ є можливість безпосереднього опитування станупрактично всіх тригерів і регістрів ЕОМ.

Регістр мікрокоманд ставиться засобами тестовогодіагностування за допомогою діагностичної операції «Завантаження РГМК».

Стан регістрів надходить в СТД, де виконується діагностичнаоперація порівняння з еталоном.

При розбіжності результату з еталоном відбувається зупинка з індикацієюномера зупину.

5. МЕТОД ЕТАЛОНИ СТАНІВ

Метод еталонних станів характеризується тим, що об'єктомелементарних перевірок є апаратура, яка використовується на одному абодекількох тактах виконання робочого алгоритму функціонування,реалізованого в режимі діагностування.

Рис. 16. Узагальнена »схема системи діагностування, що реалізує метод еталонних станів

Як результат елементарної перевірки використовується станапаратурних коштів діагностується пристрою.

Процес діагностування за методом еталонних станів, полягає впотактовом виконанні робочих алгоритмів ДУ, опитуванні стану ДУ на кожномутакті, порівняно стану ДУ з еталонним та розгалуження в залежності відрезультату порівняння до виконання наступного такту або повідомленням пронесправності.

При реалізації методу еталонних станів засоби тестовогодіагностування представляють собою сукупність апаратурних і програмнихкоштів.

Узагальнена схема системи діагностування, що реалізує метод еталоннихстанів, наведено на рис. 16.

У разі подання алгоритмів операцій ЕОМ у вигляді графів кожній колії iз безлічі шляхів на графі можна поставити у відповідністьпослідовність станів ЕОМ на кожному такті: Si0, Si1 ,..., Sil, ...
, Sin,
 де п-кількість вершин граф-схеми алгоритму, відповідне числу тактіввиконання операції з конкретними умовами. Еталонної послідовністюстанів вважається послідовність станів Sil, l = 0, 1 ,..., п, що маютьмісце за відсутності помилок.

Перевірка виконується шляхом порівняння реального стану ЕОМ Sil на l -м такті i-го шляху з еталонним Sеil.

Розбіжність Sil і Sеil є ознакою несправності.

Процедура діагностування за методом еталонних станів наведена нарис. 17.

Для реалізації методу еталонних станів засоби тестовогодіагностування повинні мати: засоби управління потактовой роботою ЕОМ; кошти опитування стану ЕОМ; кошти порівняння стану з еталонним та засоби повідомлення пронесправності.

Звичайно цей метод використовується в тих випадках, коли кошти тестовогодіагностування мають досить великі можливості. Наприклад, цей методможе використовуватися при діагностуванні каналів за допомогою процесора.
Найбільше застосування цей метод знаходить в пристроях з схемноюінтерпретацією алгоритмів функціонування.

У силу невизначеності станів деяких тригерів кожномустаном Sil може відповідати деякий підмножина станів Silk,де k = 0,1 ,..., т, т - безліч невизначених станів. Тому зазвичай допорівняння з еталоном виконується маскування станів. Маска знімаєневизначені стану.

Зазвичай управління потактовой роботою пристрою та опитування станупристрої виконуються за допомогою команди ДІАГНОСТИКА, а порівняння зеталоном, маскування і повідомлення про несправність-за допомогою команд напрограмному рівні.

Команда ДІАГНОСТИКА адресує керуюче слово в ОП, яке надходитьна вхід діагностується пристрою, як показано на рис. 8.18. Поєднаннябіт керуючого слова забезпечує просування тактів, а також опитуваннястану і запис його в ОП.

Інші операції, такі як маскування стану з метоювинятку невизначених біт, порівняння його з еталонним станом іповідомлення про несправності, які виконуються програмою діагностуючоїпристрою.

6. Метод діагностування ЗА ДОПОМОГОЮ СХЕМ ВБУДОВАНА КОНТРОЛЮ.

Цей метод характеризується тим, що об'єктом елементарної перевіркиє змінний блок, а засобами функціонального діагностуванняє схеми вбудованого контролю (СВК), конструктивно суміщені зкожним) змінним блоком.

На рис. 19 показані діагностується пристрій і схеми вбудованогоконтролю, що утворюють самопроверяемий змінний блок. Найбільша вірогідністьправильного діагностування досягається при повній можливості перевірки ДУ ісамопроверяемості СВК.

Тому тут наводиться тільки визначення повної можливості перевірки ДУ.

Рис. 19 Самопроверяемий змінний блок.

діагностується пристрій називається повністю перевіряється, якщобудь-яка його несправність заданого класу виявляється СВК в момент їїперші прояви на вихідних пристроях.

Рис 20 Структура системи діагностування, що використовує схеми вбудованого контролю

Вимога повної можливості перевірки. ДУ і самопроверяемості СВК призводить дозначним апаратурним витрат, що обмежує застосовність даногометоду пристроями, реалізованими в основному на великих інтегральнихмікросхемах.

На рис. 20 наведена структура системи функціональногодіагностування. Локальними засобами функціонального діагностування
ЛСФД є самопроверяемие СВК з парами виходів fi1, fi2, доданікожному змінному блоку Бi загальним Средством функціонального діагностування
ОСФД-пристрій аналізу та індикації УАІ. Призначенням останнього єсинхронізація сигналів помилок від змінних блоків з урахуванням їх зв'язків,запобігання можливої неоднозначності індикації через поширеннясигналів помилок і однозначна індикація несправного блоку.

Перевагою методу діагностування за допомогою схем вбудованогоконтролю є практично миттєве діагностування збоїв і відмов,скорочення витрат на локалізацію переміжних відмов і на розробкудіагностичних тестів.

7. Метод діагностування ЗА ДОПОМОГОЮ САМОПРОВЕРЯЕМОГО дублювання.

Цей метод аналогічний попередньому, тому що він теж заснований на принципісамопроверяемості змінних блоків. Різниця полягає в тому, щосамопроверяемость змінних блоків досягається введенням в нього дублюючоїаппа-

Рис. 21 Структурна схема самопроверяемого блоку: Cж1, .., Cжk-l - схеми стиснення.

ратури і самопроверяемих схем стиснення, що забезпечують одержаннязведеного сигналу помилки, що свідчить про несправність змінного блоку.
На рис. 21 наведена структурна схема самопроверяемого блоку. Цей спосібзабезпечення самопроверяемості призводить до великих, додаткових витратапаратури, що виправдовує його застосування у великих інтегральних
. мікросхемах. При реалізації ЕОМ на великих і надвеликих інтегральнихмікросхемах останні часто використовуються не повністю, тому щообмежує чинником є не кількість вентилів БІС, а кількість висновків.
Тому введення в БІС дублюючих схем, що забезпечують їїсамопроверяемость, дозволяє більш повно використовувати можливість БІС беззначного збільшення обсягу апаратури.

+8. Метод діагностування ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ РЕЄСТРАЦІЇ СТАНУ.

Цей метод діагностування характеризується тим, що несправність абозбій локалізується станом ЕОМ, зареєстрованому в. моментпрояви помилки і містить інформацію про стан схем контролю,регістрів ЕОМ, адрес мікрокоманд, що передують моменту появипомилки, і іншу інформацію. Місце виникнення помилки визначається зазареєстрованому станом шляхом простежування траси помилки від місця їїпрояви до місця її виникнення. Діагноз виконується за допомогоюпрограмних засобів діагностування самої ЕОМ, якщо Діагностується місцевиникнення збою, або інший ЕОМ, якщо діагностується відмову. У ЕОМ,мають сервісні процесори, діагноз виконується за допомогою мікропрограмсервісного процесора.

Для пояснення методу діагностування з реєстрації станурозглянемо схему, наведену на рис, 22. Ця схема розміщена в трьох різнихблоках б1-бз. Виходи регістрів Pгl - РГЗ. тригерів помилок Тг0ш1 - ТгОшЗ, атакож стан регістра мікрокоманд (на схемі не показав) надходять нареєстрацію стану.

Припустимо, що. в момент виникнення помилки зареєстрованонаступне стан:

Тг0ш1 = 1; Pгl (0-7, К) = 111011111;

Тг0ш2 = 0; Рг2 (0-7, К) = 00000000 1;

ТгОш3 = 0; РГЗ (0-7, К) = 11111111 1.

Регістр мікрок