Читальный зал -->  Отладка микропроцессорных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

вается сигнатурой (т. е. подписью) по аналогии с уникальностью рукописных подписей у людей. Рассмотренный принцип лежит в основе целой области цифрового тестирования, называемой сигнатурным анализом.

Сигнатурный анализ разработан на основе двух при. менявшихся ранее способов контроля ошибок; первым является способ проверки логических узлов в цифровой системе, называемой счетом переходов, а вторым - способ контроля ошибок, называемый циклическим избыточным контролем. Сигнатурный анализ как бы моделирует первый способ, но действует аналогично второму способу.

Счет переходов и сигнатурный анализ предназначены для контроля аппаратных средств системы, и для их понимания необходимо рассмотреть виды сигналов в цифровых системах, включая и системы на базе компьютеров.

7.1. Природа цифровых сигналов

Периодический сигнал синхронизации синхронных и асинхронных цифровых схем характеризуется такими параметрами, как частота повторения и коэффициент заполнения. Коэффициент заполнения показывает, сколько времени сигнал находится в состоянии логической 1 по сравнению со временем нахождения его в состоянии логического 0. Если эти времена одинаковы, коэффициент заполнения равен 50 %. Частота повторения импульсов цифрового сигнала обратна интервалу времени между соседними положительными фронтами (или отрицательными фронтами) и характеризует только периодические сигналы.

Периодический цифровой сигнал на рис. 7.1 имеет частоту повторения импульсов, равную 1/Тс. Временной интервал включенного состояния Ti плюс временной интервал выключенного состояния Т2 дают период Тс. Сигнал характеризуется двумя параметрами - частотой повторения импульсов и коэффициентом заполнения, которые можно измерить с помощью обычного осциллографа. Единственным сигналом в цифровой вычислительной системе, который соответствует регулярному сигналу, приведенному на рис. 7.1, является сигнал синхронизации.

В цифровом компьютере или в любой сложной логи-

логический 0

Рис. 7.1. Периодический цифровой сигнал

ческой схеме подавляющее большинство сигналов при наблюдении их на экране осциллографа выглядит почти случайным. Примерный вид сигнала показан на рис. 7.2, причем продолжительности уровней высокого и низкого напряжений на линии развертки могут значительно изменяться. Для такого сигнала невозможно определить такие характеристики, как частота повторения и коэффициент заполнения. Нестационарность сигналов означает, что для их идентификации нельзя применять статистические методы. Причины нерегулярной природы цифровых сигналов в сложных сетях следующие.

Любой отдельный узел в логической схеме, оперирующей данными в параллельном формате, содержит только часть информации, находящейся в системе в каждый момент времени. Эта часть изменяется почти случайным образом при изменении передаваемых внутри системы символов. Можно привести следующую наглядную аналогию данной ситуации: случайным образом возьмите по одной букве из каждого слова на этой странице и попробуйте восстановить по ним содержательный смысл.

На выполнение программ в компьютере влияют команды условных переходов, вызовы подпрограмм, запросы прерываний и операции прямого доступа к памяти. Их можно рассматривать как программно или аппарат-но инициируемые асинхронные события, которые случайным образом воздействуют на логические сигналы. В обычных рабочих условиях охарактеризовать сигнал в отдельном узле невозможно из-за воздействия неожиданных событий.

Логическая

Логический О

Рис. 7.2. Непериодический цифровой сигнал

7.2. Счет переходов

Если узел стимулировать известным и периодическим тест-набором, то сигнал в узле можно считать псевдослучайной двоичной последовательностью, которая на коротких интервалах выглядит случайной, но повторяется при выборе большего масштаба времени.

Широко распространенный и простой способ контроля заключается в том, чтобы подсчитать переходы сигнала из одного состояния в другое и использовать полученное число в качестве идентификатора узла. Общее число изменений состояния стимулируемого узла может быть очень большим, поэтому необходим какой-то способ сжатия информации. Обязательным условием счета переходов является определенное временное окно , в течение которого подсчитываются переходы в узле. В интервале временного окна выполняется тест-программа, которая стимулирует проверяемый узел и по возможности должна быть периодической для удобства воспроизведения и сравнения результатов нескольких измерений. В конкретной системе с определенными временным окном и тест-последовательностью результаты нескольких подсчетов переходов должны быть идентичными. Для применения метода счета переходов (СП) как способа поиска неисправностей необходимо измерить и задокументировать числа переходов в каждом узле. При возникновении неисправности исследователь выполняет тест-программы, измеряет числа переходов в подозреваемых узлах и сравнивает их с документированными значениями. Любые расхождения свидетельствуют о наличии неисправности, и с помощью систематической процедуры ее можно локализовать.

7.3. Вероятность успеха при сч.ете переходов

Реализация счета переходов как способа контроля предполагает наличие прибора, который подсчитывает изменения состояний в узле между сигналами пуска и останова (они образуют временное окно ). Как и любые другие электронные схемы, счетчик переходов подвержен ошибкам. Поскольку он служит показателем исправной работы проверяемой системы, нас интересует, насколько хорошо счетчик справляется со своей задачей. Длина тест-последовательности и число изменений состояния в

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.