Средства контроля и диагностики цифровых устройств

 

У3 

5 

У3 

9 

У2 

1 

У2 

5 

У2 

9 

У1 

1 

У1 

5 

У1 

9 

У8 

1 

У8 

5 

У8 

9 

Н053 

3291 

Н053 

911Р 

414Н 

911Р 

0000 

0000 

8043 

А48Н 

Н9Н2 
 

  

Поиск неисправностей является наиболее сложным  этапом ремонтно-восстановительных  работ. Алгоритмизация этого этапа  связана с определением набора операций, необходимых для поиска неисправностей, и их последовательности, обычно оформляемой  в виде алгоритма поиска. Алгоритм поиска неисправностей, представляющий собой последовательность операций контроля, обычно оптимизируется по числу  отдельных проверок в алгоритме  поиска или средних затрат на определение  одного различимого состояния цифрового  устройства. Наиболее распространенными  способами построения алгоритмов поиска неисправностей являются способ последовательного  функционального анализа  и способ половинного разбиения [31,48]. 

Обычные древовидные схемы или алгоритмы  для поиска неисправностей являются полезным средством для восстановления неисправных цифровых плат. В них  можно включить эталонные сигнатуры. 

Метод, который можно использовать при  построении древовидной схемы поиска неисправностей – это деление  на половины. Он может обеспечить  кратчайший путь к неисправностям. При делении на половины тестовая точка выбирается примерно на полпути  между началом и концом схемы, для которой равновероятно, что  неисправность может быть как  до, так и после этой точки. Правильная сигнатура означает, что все схемы, вплоть до этой точки, вероятно, хорошие  и что неисправность где то дальше, во 2-й половине. Неправильная сигнатура показывает обратное. После того, как определена плохая половина, её также можно разделить на половины. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет найдена неисправность. 

Деления на половины можно сравнить с методом  поиска неисправности в обратном (к ядру) и прямом направлении (расширяем  ядро). Результат проверки сигнатур с выхода схемы, где обнаружено состояние неисправности, к началу (по существу от выходов к выходам), пока не встретится первый правильный результат, может быть обескураживающим для использующего этот метод. Если получить один за другим неправильные результаты, то фактическое состояние испытываемого блока может показаться хуже, чем есть на самом деле. 

Движение  в другом направлении (расширяя ядро) обеспечивает большее понимание  схемы и дает уверенность в  том, что схема работает правильно. Расширение ядра состоит  в том, чтобы  добавлять и проверять куски  схем до тех пор, пока не будет найдена  неисправная часть схемы. При  таком способе часть схемы, которая определена как хорошая, может быть использована для проверки остальной части схемы. 

Неисправность всегда обнаруживается в той части, которая проверяется в последнюю  очередь. Во время прямого и обратного  прослеживания всегда существует возможность  того, что неисправность находится  в другом конце. Вот поэтому, чтобы  сократить число шагов проверки,  следует использовать определенные уровни деления пополам. Чем лучше  алгоритм поиска неисправностей, тем  быстрее можно найти неисправность, чем меньше нужды в сплошной проверке. 

Используя вышеуказанные методы поиска неисправностей, разработаны алгоритмы контроля для цифрового устройства, но оформленные  в виде соответствующих алгоритмов. 

На рис.5.9. приведены алгоритмы контроля платы  с помощью СА методом с выхода на вход, а на рис.5.10. для этой платы  построен алгоритм, использующий метод  половинного разбиения.   

  

  

  

  

  

  

  

  
 
 
 

  

Рис.5.9. Алгоритм проверки работоспособности  БОЧ мощью СА с  

              выхода на вход. 
 
 

  

Рис.5.10.   Алгоритм проверки работоспособности  БОЧ методом    

                  деления на половины. 

  

На основании  анализа приведенных алгоритмов контроля в табл.5.2. приведены временные  затраты на контроль. 

  

  

  

  

  

Таблица 5.2. 

  

             Характеристики алгоритмов контроля  цифровых плат БОЧ  СА 

 

  

Обозначение 

ИМС в 

схеме 

Наименование  ТЭЗ 

Блока опорных частот 

Алгоритм 

Алгоритм  контроля с выхода на вход 

Алгоритм  контроля деления на половины 

Число  изм. 

Время изм. 

Число  изм. 

Время изм. 

У9 

У8 

У7 

У6 

У5 

У4 

У3 

У2 

У1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

9 

0,67 

1,02 

1,36 

1,70 

2,04 

2,34 

2,72 

3,06 

3,06 

5 

5 

4 

4 

4 

4 

4 

4 

4 

1,70 

1,70 

1,35 

1,35 

1,35 

1,35 

1,35 

1,35 

1,35 

,  

53 

17,97 

38 

12,85 

,  

5,8 

1,99 

4,2 

1,42 
 

  

Из полученных данных видно, что метод половинного  разбиения позволяет уменьшить  время контроля в 1,4 раза по сравнению  с методом с выхода на вход. Таким  образом, на основании проведенных  исследований можно сделать вывод  о том, что для диагностики  основных блоков и их узлов  с  использованием СА наиболее целесообразно  использовать алгоритм проверки на базе метода половинного разбиения.   

В общем  случае время поиска неисправности  цифровых устройств  с использованием СА можно оценить следующим выражением [20]:  

                                                             (5.1) 

где  -   время поиска неисправности;  

              - время, необходимое на -ю коммутацию управляющих сигналов      

                    сигнатурного анализатора;  

         - время оценки оператором сигнатуры  на одном выводе ИС для       

                – й коммутации; 

         -   проверка, для которой выполнены  коммутации;  

        – суммарное количество коммутаций  управляющих сигналов при    

               проверке МПК;  

  - количество  выводов ИС, сигнатуры  которых  проверяются при    

- й коммутации;  

          – количество коммутаций, в которых  неисправность не была    

                обнаружена;  

      - количество выводов ИС, сигнатуры  которых были проверке до    

           локализации, в который неисправности для коммутации, в которой    

           она была обнаружена.  

Как показывает практическое использование сигнатурного анализатора, время поиска неисправности  в основной определяется вторым и третьим слагаемыми в.           

При поиске неисправности с использованием сигнатурного анализатора  необходимо определить требования к контрольным  точкам при таком поиске: 

- контрольная  точка должна быть доступна  для контректного   

  приспособления  сигнатурного анализатора;                                             

- контрольная  точка должна по возможности  быть выходным контактом    

  схемы,  который является логическим концом некоторой части схемы;  

- в контрольной  точке должна отразиться любая   неисправность,   

  возникшая  в данной части схемы;                                                            

- множество  контрольных точек устройства  должно покрывать всю его  

   схему так, чтобы  любая   неисправность, возникшая в устройстве,  

   отразилась бы в одной из  контрольных точек, т.е. изменила  сигнатуру  

   хотя бы в одной из контрольных  точек;