Устройство непрерывного тестового диагностирования линейных цифровых систем

 

УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО ТЕСТОВОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ, содержащее генера-тор тестовых воздействий, блок хра нения эталонных реакций, первый и второй блоки суммирования, первый и второй блоки вычитания и блок срав нения, причем первый и второй инфор мационные входы первого блока суммирования и первого б:лока вычитания соединены соответственно с информационным входом устройства и выходом генератора тестовых воздействий, а их выходы соответственно с первым и вторым информационными входами т диагностируемых систем, синхронизирующий и установочный входы устройства соединены с соответствующими входами г.иагностируемых систем, генератора тестовых воздействий и блока хранения эталонных реакций, первые информационные входы второго блока вычитания и второго блока суммирования соединены с соответствующими выходами диагностируемых систем, выход блока сравнения является выходом сигнала ошибки устройства, о тличающееся тем, что, с целью повьшения точности непрерывного диагностирования, в него вв.дены первый и второй формирователи контрольных разрядов, причем вход первого формирователя контрольных разрядов соединен с вторым информационО ) ным входом второго блока вычитания и с выходом блока хранения эталонных реакций, выход первого формирователя контрольных разрядов соединен с вторым информационным входом .второго блока суммирования, выход которого подключен к первому входу Од блока сравнения, второй вход котоО9 СО рого соединен с выходом второго формирователя контрольных разрядов, ьэ вькод второго блока вычитания соесо динен с входом второго фop шpoвaтeля контрольных разрядов и является выходом реакций на входные воздействия устройства.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYBЛИН (19) () )) 4(s1) G 06 F 11/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3628341/24-24 (22) 25.07.83 (46) 23.06.85. Бюл. И 23 (72) Н. В. Колесов. B. П. Подкопаев °

М. П. Сошин и А. Е. Шумский (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (53) 681.325(088.8 ) (56 ) 1. Патент США У 4049957, кл. G 06 F 11/26, опублик. !980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 983710, кл. Q 06 F I I/26> 1981 (прототип ). (54 ), (5? ) УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО

ТЕСТОВОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ, содержащее генератор тестовых воздействий, блок хранения эталонных реакций, первый и второй блоки суммирования, первый и второй блоки вычитания и блок сравнения, причем первый и второй информационные входы первого блока суммирования и первого. блока вычитания соединены соответственно с информационным входом устройства и выходом генератора тестовых воздействий, а их выходы - соответственнс с первым и вторым информационными входами -.. пиагностируемых систем, синхрониэирующий и установочный входы устройства соединены с соответствующими входами ;иагностируемых систем, генератора тестовых воздействий и блока хранения эталонных реакций, первые информационные входы второго блока вычитания и второго блока суммирования соединены с соответствующими выходами диагностируемых систем, выход блока сравнения является выходом сигнала ошибки устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности непрерывного диагностирования, в него вв дены первый и второй формирователи контрольных разрядов, причем вход первого формирователя контрольных разрядов соединен с вторым информационным входом второго блока вычитания и с выходом блока хранения эталонных реакций, выход первого формирователя контрольных разрядов соединен с вторым информационным входом, второго блока суммирования, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя контрольных разрядов, выход второго блока вычитания соединен с входом второго формирователя контрольных разрядов и является выходом реакций на входные воздействия устройства.

9 г устройств тестового диагностирования, l и содержащее генератор тестовых воздействий и эталонных реакций, блок сравнения, сумматоры, блоки вычитаф ния, блоки умножения на 2, объект диагностирования, состоящий из двух идентичных линейных систем, информационный, синхронизирующий и установочный входы устройства, информаА ционные выходы и входы для подключения диагностируемых,систем, выход реакции устройства на входные воздействия и выход сигнала ошибки устройства (2j.

Основными недостатками прототипа являются следующие.

Однако известчое устройство непригодно для непрерывного тестового диагностирования линейных в поле вьгчетов по мсдулю два цифровых систем из-за отсутствия разницы между суммированием и вычитанием в этом поле.

Кроме того, для осуществления непрерывного тестового диагностирования требуется наличие у объекта диагностирования значительной аппаратурной избыточности (непрерывному тестовому диагностированию подлежат лишь дублированные системы). Введение большой избыточности в исходную линейную цифровую систему с целью обеспечения ее непрерывного тестового диагностирования приводит х значительному снижению ее надежности.

Цель изобретения - повышение точности непрерывного диагностирования с одновременным расширением функциональных возможностей устройства путем обеспечения диагностирования цифровых систем, линейных в поле вычетов.по модулю два, а также систем, обладающих избыточностью меньшей, чем дублированные системы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство непрерывного тестового диагностирования линейных цифровых систем, содержащее генератор тестовых воздействий, блок хранения эталонных реакций, первый и второй блоки суммирования, первый и второй блоки вычитания и блок сравнения, причем первый и второй информационные входы первого блока суммирования и первого блока вычитания соединены соответственно с информационным входом устройства и выходом генератора тестовых воздействий, а их выходысоответственно с первым и вторым инНаиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство непрерывного тестового диагностирования линейных динамических систем, позволяющее повысить точность диагностирования линейных систем по сравнению с устройства и 55 функционального диагностирования и исключить перерывы в работе объекта диагностирования„ характерные для

1 116332

- Изобретение относится к вычислительной технике.

Известны устройства тестового диагностирования, содержащие генератор тестовых воздействий, блок эталонов и блок сравнения. Испытательные сигналы с выхода генератора тестовых воздействий поступают на вход диагностируемого устройства, а сигналы эталонных реакций - на блок сравнения 10 где устанавливается идентичность или различие их с фактическими реакциями диагностируемого устройства 11 $.

Недостатками таких устройств являются необходимость наличия перерывов в работе диагностируемого устройства и невозможность диагностирования в,рабочем режиме.

Для диагностирования в рабочем режиме используются устройства функционального диагностирования, состоящие из основного устройства, вспомогательного устройства и решающего органа, вырабатывающего сигнал ошибки при несоответствии выходных векторов основного и вспомогательного устройств, имеющем место в случае возникновения дефектов из заданного класса.

В большинстве случаев вспомогательное устройство является более простым (по аппаратурным затратам) по сравнению с основным (диагностируемым) устройством и лишь в некоторых (неблагоприятных) частных случаев является дублем основного (.11.Недостаток устройств функциональ- З5 ного диагностирования. заключается в необнаружении таких дефектов в такте их возникновения, которые не приводят к искажению выходного вектора

40 в данном такте. В результате может произойти накопление своевременно не обнаруженных дефехтов, обнаруживающая способность устройства функционального диагностирования будет

45 превышена, и искажение выходного сигнала основного устройства обнаружено не будет.

1163329 формационными входами диагностируеьых систем, синхронизирующий и установочный входы устройства соединены с соответствующими входами диагноатируемых систем, генератора тестовых воздействий и блока хранения эталонных реакций, первые информационные входы второго блока вычитания и второго блока суммирования соединены с соответствующими выходами диагностируемых систем, выход блока сравнения является выходом сигнала ошибки устройства, введены первый и второй фор» мирователи контрольных разрядов, причем вход первого формирователя контрольных разрядов соединен с вторым информационным входом второго блока вычитания и с выходом блока хранения эталонных реакций, выход первого формирователя контрольных разрядов соединен с вторым информационным входом второго блока суммирования, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя контрольных разрядов, выход второго блока вычитания соединен с входом второго формирователя контроль1 ных разрядов и является выходом реакций на входные воздействия устройства. каждый из них может быть реализован на Р комбинационных сумматорах по заданному модулю, где 1 — размерность (число компонент )выходного вектора

5 вспомогательной цифровой системы 9.

Если в векторе выхода основнои цифровой системы 8 требуется обнаружение однократной ошибки, то Х = 1, формирователь 10 ()l) контрольных

10 разрядов - комбинационный сумматор с числом входов, равным размерности выходного вектора основной цифровой системы 8. Блоки 2, 4 и 3, 5 являются асинхронными безынерционными уст15 ойствами покомпонентного суммировар ния (2, 4) и вычитания (3, 5) по заданному модулю, Такие блоки для цифровых систем могут быть реализованы на комбинационных сумматорах, работа20 ющих в прямом и дополнительном кодах.

Устройство работает следующим образом, В начальный момент времени на вход 14 устройства подается сигнал

25 начальной установки, который, поступая на установочные входы генератора

1 тестовых воздействий, блока 23 хранения эталонных реакций; на вход 19 диагностируемых систем, осуществляет

30 начальную установку генератора 1 тестовых воздействий, блока 23 хранения эталонных реакций, основной 8 и вспомогательной 9 цифровых систем так, что выполняется равенство где

45

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит генератор 1 тестовых воздействий, первый сумматор

2, первый блок 3 вычитания, второй сумматор 4, второй блок 5 вычитания, блок 6 сравнения, объект 7 диагностирования, состоящий из основной 8 и вспомогательной 9 линейных цифровыхсистем, первый 10 и второй 11 формирователи контрольных разрядов, информационный 12, синхронизирующий 13 и установочный 14 входы, выход 15 реакции устройства на входные воздействия выход 16 сигнала ошибки устройства, информационные входы 17 и 18 основной и вспомогательной линейных цифровых систем соответственно, синхронизирующий 19 и установочный 20 входы диагностируемых систем, информацион ные выходы 21 и 22 диагностируемых систем, блок 23 хранения эталонных реакций. Формирователи 10 и 11 контрольных разрядов - это формирователи избыточных разрядов линейных разделимых кодов с обнаружением ошибок заданной кратности, они идентичны, у (О) = Ну„(0), у (О) и у (О) — значения векторов выхода основной 8 и вспомогательной 9 цифровых систем соответственно в начальный момент времени;, Н вЂ” матрица, определяющая закон формирования избыточных разрядов.

В процессе обработки информации системами 8 и 9 входной сигнал с входа 12 и тестовый сигнал с выхода ге50 нератора 1 тестовых воздействий, покомпонентно складываясь в сумматоре

2, поступают на информационный вход

- 17 линейной цифровой системы 8, где они обрабатываются в соответствии с функцией этой системы. Одновременно

55 на информационный вход 18 динамической системы 9 поступает покомпонентная разность входного и тестового сигналов, образующаяся на выходе

1163329

15

25 нычитающего блока 3. Выходной сигнал с информационного выхода 22 динамической системы 9 покомпонентно складывается в блоке 4 с преобразованной с помощью блока 10 эталонной реакцией блока 23, и суммарный сигнал с выхода блока 4 поступает на первый вход блока 6 сравнения. Эталонная реакция, постунающая с выхода блока

23, покомпонентно вычитается в блоке 5 из выходного, с информационного выхода 21 сигнала системы 8, в результате чего на выходе блока 5 выделяется сигнал реакции системы на входное воздействие, Этот сигнал реакции поступает на выход 15 устрой« ства, а также на вход блока 11, выход которого связан с вторым входом блока 6 сравнения, Сигнал с выхода блока сравнения, являющийся сигналом ошибки, поступает на выход !6 устройства, Синхронность работы блоков 1, 8, 9 и 23 обеспечивается путем подачи сигнала синхронизации с входа 13 устройства на синхровходы генератора

1 тестовых воздействий, блока 23 и на вход 20 диагностируемых систем.

Пусть входной сигнал устройства

30 х, тестовый t функции передачи основной системы Ь, дополнительной L

1э эталонная реакция на выходе генератора 1 равна Lz (t), Н вЂ” матрица, описывающая закон формирования избыточных разрядов линейного разделимого кода с обнаружением ошибок заданной кратности. Тогда Ь2(х) HL„(z) при отсутствии ошибок в выходйом сигнале основной системы и L (х) ф НЬ „(х)

+ при наличии ошибок кратности, не пре- 40 вьппающей заданную в выходном векторе основной системы, где L „ — функция передачи основной системы при наличии н ней дефекта. При отсутствии дефектон сигналы на входах блоков 8 и 45 и 9 равны (х+ t) и (х — t), а на их выходах - соответственно L (х + t)

1 и L (õ — t) . Последние сигналы подаются на входы блоков 5 и 4, поэтому сигнал на выходе каждого иэ блоков 50 вследствие линейности L„ L равен соответственно L„(x + t) - L„(t)

L„(х) и Ь (х t) + НГ „(t) Ь (х Й)

+ L<(t) L (z) ° Сигналы, поступающие

2 на вход блока 6 сравнения,. соответственно равны L<(z) и HL„(x) = Ь (х), в результате чего сигнал на выходе блока сравнения равен нулю. При появлении дефектов в линейной динамической системе 8 или 9 выход системы, 8 не равен L„(x + t) либо выход системы 9 не равен L (х " t), поэтому сигнал на выходе блока 4 не равен Lg (x) либо на выходе блока 5 не ранен L<(x) и как следствие, на выходе блока 11 не равен L (z) и, далее, за счет неравенства выходных сигналов блоков 4 и

ll на выходе блока 6 появляется сигнал ошибки. Обнаружинаются и те дефекты, которые не приводят к искажению Ь„(х) или Ь (х), так как значение LÄ(t) или Ь (t) хотя бы на одном иэ тестовых воздействий искажается (условие полноты теста), что приводит к неравенству сигналов на входе блока сравнения и, как следствие, к появлению сигнала ошибки.

Дефекты н одном из блоков 2, 3, 4, 5, 10 и ll приводящие к изменению их передаточной функции, непосредственно приводят к искажению сигналов на одном из входов блока 6 сравнения, в результате чего íà его выходе появляется сиг— нал ошибки.

Предлагаемое устроиство в отличие от известного пригодно и для непрерывного тестового диагностирования линеййых н поле вычетов по модулю два цифровых систем, при этом блоки

2-5 будут блоками покомпонентного суммирования по модулю два(операции суммирования и вычитания в поле вычетов по модулю дна совпадают ),Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет повысить.точность непрерывного диагностирования (по сравнению с устройствами функционального диагностирования) линейных в поле вычетов по модулю два цифровых систем. Очевидно, что линейные цифровые системы 8 и 9 могут различаться (система 9 в смысле аппаратурных затрат не сложнее системы 8 ), достаточно только чтобы их передаточные функции были связаны собтношением Ь (х) = HL„(õ), В частном случае, когда закон функционирования избыточных разрядов Н задается единичной матрицей, вспомогательная линейная цифровая система 9 является дублем основной системы 8. Таким образом, н общем случае для осуществления непрерывного тестового диагностирования с помощью предлагаемого устройства требуется меньшая избыточ1163329

1б

Составитель С. Старчихин

Редактор С. Саенко Техред М.Надь Корректор N. Самборская Заказ 4104/48 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент". ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ность диагностируемой системы, чем при использовании известного устройства.

Технико-экономический эффект изобретения определяетсяповышением произ" водительности диагностируемого обьекта.