Устройство для диагностирования дискретных блоков

 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении средств контроля и диагностирования дискретных блоков радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства, снижении времени диагностирования и в улучшении эргономических характеристик диагностирующей системы, который реализуется за счет того, что устройство воспроизводит алгоритм диагностирования цифровых электронных блоков путем автоматизированного последовательного невероятностного сокращения размерности множества подозреваемых неисправностей. Кроме того, в устройстве с целью повышения эргономических характеристик предусмотрена работа по одной конктретной неисправности для вероятностного подтверждения ее возможности или невероятностного исключения. Устройство содержит генератор случайных чисел, соединенный с первым устройством сопряжения и эталоном в виде электронной модели. Первое устройство сопряжения соединено с диагностирующим блоком, который, в свою очередь, соединен с вторым устройством сопряжения. В блоке поразрядного сравнения сравнивается информация, поступающая с эталона и второго устройства сопряжения. В свою очередь, блок поразрядного сравнения соединен с первым и вторым регистрами. С первого регистра поступает информация в блок управления и блок отображения информации, а также в блок имитации. Со второго регистра информация поступает в блок сравнения, который в свою очередь, соединен с первым регистром и генератором случайных чисел. Блок имитации соединен с эталоном и генератором случайных чисел. Блок управления соединен с первым регистром, вторым регистром, блоком сравнения и блоком отображения информации. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении средств контроля и диагностирования дискретных блоков радиоэлектронной аппаратуры.

Известно устройство для диагностирования дискретных блоков, содержащее генератор случайных чисел, подключенный к диагностируемому дискретному блоку и его физическому (или программному) эталону, выходы которых соединены с блоком поразрядного сравнения [1].

Недостатком данного устройства является отсутствие гарантии того, что реализованные последовательности тестовых команд составляют полный диагиостический тест, вероятностное принятие решения о наличии или отсутствии данной неисправности, а также большие расходы ресурсов и времени диагностирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для диагностирования дискретных блоков, содержащее блок питания, блок управления, первый коммутатор, блок сравнения и памяти с индикацией, второй коммутатор, третий коммутатор, элементы И, ключевые элементы, дешифратор, четвертый коммутатор, шифратор, диагностируемую схему, блок коммутации входов, блок коммутации выходов, блок имитации неисправностей, эталонный блок [2].

Недостатком устройства [2] является невозможность его применения для диагностирования других классов неисправностей, кроме разрывов и коротких замыканий, а также значительные трудности при использовании устройства для диагностирования сложных дискретных схем.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, снижение времени диагностирования и расходов ресурса с сохранением возможности диагностирования любых, в том числе кратных неисправностей, имеющих физический смысл, путем последовательного исключения их из числа подозреваемых, улучшение эргономических характеристик диагностирующей системы.

Для решения поставленной задачи авторы предлагают устройство, содержащее блок управления, первый регистр, второй регистр, блок сравнения, блок отображения информации, блок имитации неисправностей, эталонный блок, первое устройство сопряжения, второе устройство сопряжения, генератор случайных чисел, блок поразрядного сравнения, объект диагностирования. Генератор случайных чисел своими выходами соединен с первым устройством сопряжения и эталонным блоком. Выход первого устройства сопряжения соединен с объектом диагностирования, выход объекта диагностирования соединен с входом второго устройства сопряжения, выход второго устройства сопряжения соединен с входом блока поразрядного сравнения, выход эталонного блока соединен с входом блока поразрядного сравнения, выходы блока поразрядного сравнения соединены с входом первого регистра и с входом второго регистра, блок имитации неисправностей соединен с эталонным блоком и генератором случайных чисел, первый регистр соединен с блоком имитации неисправностей, блоком управления и блоком отображения информации, блок управления соединен своими выходами с первым регистром, вторым регистром, блоком сравнения и блоком отображения информации, второй регистр своим выходом соединен с блоком сравнения, блок сравнения соединен с генератором случайных чисел и первым регистром.

В устройстве реализуется алгоритм диагностирования цифровой электронной схемы путем последовательного невероятностного сокращения размерности множества подозреваемых неисправностей.

Блок-схема устройства представлена на чертеже. Она содержит блок 1 управления, первый регистр 2, второй регистр 3, блок 4 сравнения, блок 6 отображения информации, блок 6 имитации неисправностей, эталонный блок 7, первое устройство 8 сопряжения, второе устройство 9 сопряжения, генератор 10 случайных чисел, блок 11 поразрядного сравнения, объект 12 диагностирования.

Блок 1 управления служит для подачи команд управления на первый регистр 2, второй регистр 3, блок 4 сравнения, на устройство 6 отображения информации.

Первый регистр 2 служит для хранения информации о вероятных неисправностях в объекте 12 диагностирования и выдачи информации в блок 1 управления о том, что все множество предполагаемых неисправностей обработано.

Второй регистр 3 служит для хранения информации о необходимом числе совпадений выходных сигналов, получаемых с эталонного блока 7 и объекта диагностирования, а также для накопления информации о количестве совпадений.

Блок 4 сравнения предназначен для подачи команд управления на генератор 10 случайных чисел в случае, если число совпадений выходных последовательностей объекта диагностирования и эталонного блока 7 меньше заданного, и для подачи команд управления в первый регистр 2 в случае, если число совпадений выходных последовательностей объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7 больше заданного.

Блок 5 отображения информации предназначен для выдачи в удобном для пользователя виде информации о подмножестве подозреваемых неисправностей, оставшихся после проведения тестирования.

Блок 6 имитации неисправностей предназначен для последовательного автоматического внесения подозреваемых неисправностей в эталонный блок 7, информация о которых хранится в первом регистре 2.

Эталонный блок 7 в виде электронной схемы является электронным аналогом объекта 12 диагностирования.

Первое устройство 8 сопряжения предназначено для сопряжения генератора 10 случайных чисел и объекта 12 диагностирования.

Второе устройство 9 сопряжения предназначено для сопряжения объекта 12 диагностирования и блока 11 поразрядного сравнения.

Генератор 10 случайных чисел предназначен для выдачи тестовых последовательностей по количеству входов объекта 12 диагностирования.

Введем условные обозначения. Пусть объект 12 диагностирования имеет N входов, n-номер входа, n-1, ...,N, K выходов, k-номер выхода, k-1,..., K. Обозначим M необходимое число поразрядного совпадения выходных последовательностей объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7. Обозначим S размерность множества подозреваемых неисправностей, i-номер подозреваемой неисправности, i-1,...,S, M_i - число поразрядного совпадения выходных последовательностей объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7 при i-й неисправности.

Алгоритм работы. С блока 1 управления подается команда на первый регистр 2 на инициализацию выборки первой подозреваемой неисправности (i-1), информация об этой неисправности поступает в блок 6 имитации неисправностей, который производит преобразование эталонного блока 7 в соответствии с i-й неисправностью. После выполнения преобразования эталонного блока 7 блок 6 имитации неисправностей выдает команду на запуск генератора 10 случайных чисел, который вырабатывает двоичную случайную последовательность размерности N, которая через первое устройство 8 сопряжения поступает на объект 12 диагностирования и на эталонный блок 7, где преобразуется в выходные сигналы. Выходной сигнал объекта 12 диагностирования через второе устройство 9 сопряжения поступает на блок 11 поразрядного сравнения, куда также поступает выходной сигнал с эталонного блока 7. В блоке 11 поразрядного сравнения выходные сигналы объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7 поразрядно сравниваются. В случае совпадения всех разрядов блок 11 поразрядного сравнения выдает об этом информацию во второй регистр 3, который накапливает информацию о числе совпадений выходных сигналов объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7. Информация о числе совпадений выходных сигналов объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7 поступает на блок 4 сравнения, где сравнивается с заданным из блока 1 управления необходимым числом совпадений.

В случае, если число совпадений выходных последовательностей объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7 меньше заданного, то блок 4 сравнения выдает команду на генератор 10 случайных чисел о выработке очередной тестовой последовательности.

В случае, если число совпадений выходных последовательностей объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7 больше заданного, то блок 4 сравнения выдает команду на первый регистр 2 на выборку i+1-й возможной неисправности, информация о которой поступает в устройство 6 имитации неисправностей на внесение в эталонный блок 7 i+1-й неисправности. Далее работа устройства аналогична работе с i-й неисправностью.

В случае несовпадения хотя бы одного разряда в выходных последовательностях объекта 12 диагностирования и эталонного блока 7 блок 11 поразрядного сравнения выдает команду на первый регистр 2 на выборку i+1-й возможной неисправности, информация о которой поступает в устройство 6 имитации неисправностей на внесение в эталонный блок 7 i+1-й неисправности. Из множества подозреваемых неисправностей исключается i-я неисправность. Далее работа устройства аналогична работе, описанной выше.

После просмотра всех предполагаемых неисправностей информация об этом поступает в блок 1 управления, который подает команду в устройство 5 отображения информации, где отображается информация в удобном для пользователя виде о множестве неисправностей S₁, которые не противоречат результатам тестирования.

Если с точки зрения пользователя множество S₁ еще велико, то можно еще раз провести цикл сокращения множества подозреваемых неисправностей.

С целью повышения эргономических характеристик устройства в нем предусмотрена работа по одной конкретной неисправности с целью вероятностного подтверждения ее возможности или невероятного исключения. В этом случае в первый регистр 2 вносится только эта подозреваемая неисправность. Работа устройства аналогична рассмотренной выше. Преимуществом устройства перед известными является то, что оно позволяет автоматизированно производить обнаружение любой, имеющей физический смысл неисправности и ее локализацию на основе последовательного невероятностного сокращения множества подозреваемых неисправностей.

Литература.

1. Патент США N 3614608, кл. 324-73, опублик. 12.05.70..

2. Авторское свидетельство СССР N 1160420, кл. G 06 F 11/22, 1985 (прототип).

Формула изобретения

Устройство для диагностирования дискретных блоков, содержащее блок имитации неисправностей, эталонный блок, блок управления, отличающееся тем, что в него введены генератор случайных чисел, блок поразрядного сравнения, первый регистр, второй регистр, блок сравнения, устройство отображения информации, причем генератор случайных чисел подключен к объекту диагностирования и эталонному блоку, блок поразрядного сравнения подключен к выходам объекта диагностирования и эталонного блока, к первому и второму регистрам, блок управления подключен к первому регистру, второму регистру, блоку сравнения, блоку отображения информации, первый регистр подключен к блоку имитации неиспровностей, блоку отображения информации и блоку управления, второй регистр подключен к блоку сравнения, блок сравнения подключен к первому регистру и генератору случайных чисел, блок имитации неисправностей подключен к генератору случайных чисел и эталонному блоку.

РИСУНКИ

Рисунок 1