Способ контроля цифровых блоков
Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей способа - достигается тем, что в процессе контроля, основанном на измерении , и сравнении с эталоном выходной реакции на входное кодовое воздействие , измеряют и сравнивают с этгшоном интегральный уровень инфранизкочастотных флуктуации тока, питающего цифровую систему. По результатам сравнения судят о надежности цифровой системы. Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 питания, диагностируемый цифровой блок 2, селективный малошумящий усилитель 3, усилитель 4, квадратичный детектор 5, аналого-цифровой преобразователь 6, ЭЦВМ 7 и индикатор 8. 1 ил. S
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ()9) (11) 0778 А1 (51)4 С 01 К 31 28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А STOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 "
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3686991/2й-21 (22) 04.01.84 (46) 30.06.87. Бюл. 9 24 (72) В.А. Исаенко, В.В. Кругликов, И.С. Ледовской и В.В. Воинов (53) 621.317.799(088 ° 8) (56) Чжен Г,, Меннимг Е., Метц Г. Диагностика отказов цифровых вычислительных систем. M,: Мир, 1972. °
Проблемы надежности систем управления. Киев: Наукова думка. 1973. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей способа — достигается тем, что в процессе контроля, основанном на измерении,и сравнении с эталоном выходной реакции на входное кодовое воздействие, измеряют и сравнивают с эталоном интегральный уровень инфранизкочастотных флуктуаций тока, питающего цифровую систему. По результатам сравнения судят о надежности цифровой системы. устройство, реализующее способ, содержит источник 1 питания, диагностируемый цифровой блок 2, селективный малошумящий усилитель 3, усилитель 4, квадратичный детектор 5, аналого-цифровой преобразователь 6, ЗЦВМ 7 и индикатор 8.
1 ил.
1320778 где Р
P !!н
P «c Р
2: 2:э1
1
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, как в процессе ее эксплуатации, так и в процессе проведения входного контроля цифровой элементной базы, а также при производстве цифровых систем.
Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет возможности оценки надежности цифровой диагностируемой системы достигается тем, что в способе контроля надежности цифровых систем, основанном на измерении и сравнении с эталоном выходной реакции на входное кодовое воздействие, измеряют и сравнивают с эталоном интегральный уровень инфранизкочастотных флуктуаций (шумов) тока., питающего цифровую систему, и по результатам сравнения судят о надежности цифровой системы.
Это следует из того, что мощность собственных инфранизкочастотных флуктуаций полупроводниковых приборов, резисторов и других комплектующих элементов цифровой системы подчиняются известному закону
df
P =A I н!!! о 0 " f У
1, где Х вЂ” постоянная составляющая тока, протекающего через элемент;
А и у — параметры спектра;
f „и f — нижняя и верхняя граничная частоты полосы пропускания измерительного устройства.
В общем случае интегральная мощность инфранизкочастотных флуктуаций тока, питающего цифровую систему, представляет собой сумму мощностей инфранизкочастотных флуктуаций отдельных элементов и флуктуаций собственно источника питания. Ее можно записать в виде и P,+ PÄÄ
1 ° А ) —.—. + P
U!!
1=1
f ! интегральная мощность инфранизкочастотных флуктуаций тока, питающего цифровую систему; интегральная мощность инфранизкочастотных флуктуаций тока источника питания; интегральная мощность низкочастотных флуктуаций тока, протекающего через логический элемент;
А;, 1! ; — параметры спектра флуктуаций i-ro логического эле5 мента;
I,„ — постоянная составляющая тока, протекающего через i-й логический элемент.
Для цифровой системы при извес тном
t0 входном кодовом воздействии известна ее реакция, т.е, известны состояния, в которые переходят логические элементы цифровой системы. Поэтому из вестно, какие логические элементы диt5 агностируемой цифровой системы при данном входном воздействии находятся в открытом состоянии и через какие из них протекает ток, а какие из них закрыты. Если ток не протекает через
20 логический элемент, то он,не вносит вклада в общую интегральную мощность инфранизкочастотных флуктуаций цифровой системы. Тогда для различных ко-. довых последовательностей входных воздействий комбинации открытых и ( закрытых логических элементов различ- . ны.
В общем случае уровень инфранизкочастотных флуктуаций тока, протекаю30 щего через элемент в предотказном состоянии, в 100-1000 раз больше, чем у надежного элемента. Тогда общий суммарный уровень низкочастотных флук- туаций цифровой системы для входного кодового воздействия, при котором через такой элемент протекает ток, значительно больше, чем для аналогичной надежной цифровой системы при том же входном кодовом воздействии. щ Таким образом, измеряя значение интегральной мощности инфранизкочастотных флуктуаций тока, питающего диагностируемую цифровую систему,для данного. состояния после их воздействия и сравнивая ее с эталонным значением соответствующего уровню низкочастотных флуктуаций тока, питающего надежную систему в том же соСтоянии, можно сделать вывод о потенциальной надежности контролируемой цифровой системы.
Следовательно, для контролируемой цифровой системы, в которой возникновение отказа в период заданного
55 интервала времени потенциально не ожидается, должно выполняться условие
Формула изобретения
Составитель И. Помякшева
Техред В.Кадар Корректор А. Обручар
Редактор Е. Копча
Заказ 2657/50 Тираж 730 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 13207 где P . — значение интегральной мощности инфранизкочастотных флуктуаций тока питания цифровой контролируемой системы при j-м тесте;
P . — эталонное значение интег. 2э ральной мощности инфранизкочастотных флуктуаций для j-го теста. f0
Значение Р выбирается из усло э) вия обеспечения безотказной работы цифровой системы в заданном интервале времени. Невыполнение данного условия для j-го теста говорит об уча- 15 стии ненадежного логического элемента в работе, После проведения полного тестового диагностирования можно локализовать этот логический элемент и произвести его замену, тем самым 20 достигнуть безотказности работы цифровой системы в заданном интервале времени.
Если уровень флуктуаций тока пи« тания цифровой системы вьппе эталонно-25 го уровня, то в работе участВует ненадежный логический элемент, если же уровень ниже или равен — элементы надежны.
На чертеже изображена структурная 30 схема устройства для реализации предлагаемого способа.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит источник 1 питания, диагностируемый цифровой блок 3с
2, селективный малошумящий усилитель
3, основной усилитель 4, квадратичный детектор 5, преобразователь 6 аналог-цифра, электронную цифровую вычислительную машину (ЭЦВМ) 7, инди-40 катор 8, вход которого соединен с выходом ЭЦВМ 7, вход которой соединен с выходом преобразователя 6 аналог—
78 4 цифра, вход которого через квадратичный детектор 5 соединен с выходом основного усилителя 4.
Устройство работает следующим образом.
ЭЦВМ 7 подает на цифровой блок 2 тест. Инфранизкочастотные флуктуации тока питания диагностируемого цифрового блока, усиленные малошумящим селективным усилителем 3 и основным усилителем 4, после квадратичного детектора 5 и преобразования в цифру с помощью блока 6, вводятся в ЭЦВМ 7, где происходит сравнение с эталоном для данного цифрового блока при воздействии на нее j-то теста. При выполнении неравенства (1) ЭЦВМ 7 фиксирует в памяти "0", при невыполнении — "1". IIo окончании тестовой проверки по инфранизкочастотным флуктуациям ЭЦВМ 7 анализирует полученную информацию и выдает на индикатор номер потенциально ненадежного логиI ческого элемента, способного отказать в заданном интервале времени.
Способ контроля цифровых блоков, включающий подачу на диагностируемый цифровой блок входных тестовых воздействий, сравнение выходных реакций с эталонными значениями, о т л и ч а/ ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, „ выделяют инфранизкочастотную составляющую флуктуаций тока, питающего цифровой блок, определяют интегральный уровень инфранизкочастотных флуктуаций тока и используют полученную величину в качестве выходных реакций цифрового блока, по результатам сравнения судят о надежности цифрового блока.
