Для классификации технических решений, используемых при реализации систем диагностирования, введем понятие метода диагностирования.

Метод диагностирования характеризуется объектом эле­ментарной проверки, способом подачи воздействия и сня­тия ответа.

Существуют следующие методы тестового диагностиро­вания:

двухэтапное диагностирование;

последовательное сканирование;

эталонные состояния;

микродиагностирование;

диагностирование, ориентированное на проверку сменных блоков.

Рис. 5. Структурная схема средств тестового диагностирования на базе сервисного процессора

Рис 6. Этапы проектирования систем тестового диагностирования

Методы функционального диагностирования включают в себя:

диагностирование с помощью схем встроенного конт­роля;

диагностирование с помощью самопроверяемого дубли­рования; диагностирование по регистрации состояния.

Процесс разработки систем диагностирования состоит из следующих этапов (рис. 6):

выбора метода диагностирования;

разработки аппаратурных средств диагностирования разработки диагностических тестов;

разработки диагностических справочников;

проверки качества разработанной системы диагности­рования.

Для сравнения .различных систем диагностирования и оценки их качества чаще всего используются следующие показатели:

вероятность обнаружения неисправности (F);

вероятность правильного диагностирования (D). Неис­правность диагностирована правильно, если неисправный блок указан в разделе диагностического справочника, со­ответствующем коду останова. В противном случае неис­правность считается обнаруженной, но нелокализованной. Для ЭВМ с развитой системой диагностирования Обычно F>0,95, D>0,90. В том случае, когда неисправность толь­ко обнаружена, необходимы дополнительные процедуры по ее локализации. Однако благодаря тем возможностям, ко­торые система диагностирования предоставляет обслужи­вающему персоналу (возможность зацикливания тестового примера для осциллографирования, эталонные значения сигналов в схемах на каждом примере, возможность оста­нова на требуемом такте), локализация неисправности после ее обнаружения не требует больших затрат времени;

средняя продолжительность однократного диагностиро­вания (тд). Величина тд включает в себя продолжитель­ность выполнения вспомогательных операций диагностиро­вания и продолжительность собственно диагностирования. Часто удобнее использовать коэффициент продолжитель­ности диагностирования

где Тв — время восстановления. Коэффициент kд показы­вает, какая часть времени восстановления остаемся на восстановительные процедуры. Так, например, если тд= = 15 мин, а Тв= 60 мин, kд= 1—15/60=0,75;

глубина поиска дефекта (L). Величина L указывает составную часть диагностируемого устройства с точностью, до которой определяется место дефекта.

В ЭВМ за глубину поиска дефекта L принимается число предполагаемых неисправными сменных блоков (ТЭЗ), определяемое по формуле

где ni — число предполагаемых неисправными сменных блоков (ТЭЗ) при 1-й неисправности; N — общее число не­исправностей.

В качестве показателя глубины поиска дефекта можно также использовать коэффициент глубины поиска дефекта kг.п.д, определяющий долю неисправностей, локализуемых с точностью до М сменных блоков (ТЭЗ), М=l, 2, 3, ., m.

Пусть di==l, если при i-й неисправности число подозре­ваемых сменных блоков не превышает М. В противном случае аi=0. Тогда (ni<M)

Для ЭВМ с развитой системой диагностирования для M<3 обычно kг.п.д>0,9. Это означает, что для 90 % неис­правностей число предполагаемых неисправными сменных блоков, указанных в диагностическом справочнике, не превышает трех; объем диагностического ядра h — доля той аппаратуры в общем объеме аппаратуры ЭВМ, которая должна быть заведомо исправной до начала процесса диагностирования. В качестве показателя объема диагностического ядра мож­но пользоваться также величиной

Для ЭВМ, использующих принцип раскрутки и метод микродиагностирования, H>0,9.

.В качестве интегрального показателя системы диагно­стирования можно пользоваться коэффициентом

Для приведенных в качестве примеров количественных показателей системы диагностирования интегральный ко­эффициент

kи = 0,95.0,90.0,75.0,90.0,90 = 0,51.

2. МЕТОД ДВУХЭТАПНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Метод двухэтапного диагностирования — это метод ди­агностирования, при котором объектами элементарных проверок на разных этапах диагностирования являются схемы c памятью (регистры и триггеры) и комбинацион­ные схемы.

Рис. 7. Обобщенная схема системы диагностирования, реализующей метод двухэтапного диагностирования: ДУ — диагностируемое устройство: 1, .,i l, ., n — регистры; KCi KСm—ком­бинационные схемы

Диагностическая информация, включающая в себя данные тестового воздействия, результат и состав контрольных точек элементарной проверки, адреса следу­ющих элементарных проверок в алгоритме диагностирова­ния, имеет стандартный формат, называемый тестом ло­кализации неисправностей (ТЛН).

Обобщенная, схем а системы диагностирования, исполь­зующей метод двухэтапного диагностирования, показана на рис. 7.

Подача тестовых воздействий, снятие ответа, анализ и выдача результатов реализации алгоритма диагностирования выполняются с помощью стандартных диагностиче­ских операций «Установка», «Опрос», «Сравнение» и «Ветвление».

Рис. 8. Формат ТЛН

Стандартный формат ТЛН показан на рис. 8. Тест локализации неисправностей содержит установочную и уп­равляющую информацию, адрес ячейки памяти, в которую записывается результат элементарной проверки, эталон­ный результат, адреса ТЛН, которым передается управле­ние при совпадении и несовпадении результата с эталон­ным, и номер теста. Стандартные диагностические опера­ции, последовательность которых приведена на рис. 9, могут быть реализованы аппаратурно или микропрограм­мно.

Диагностирование аппаратуры по этому методу выпол­няется в два этапа:

на первом этапе проверяются все регистры и триггеры, которые могут быть установлены с помощью операции «Установка» и опрошены по дополнительным выходам опе­рацией «Опрос»;

на втором этапе проверяются все комбинационные схе­мы, а также регистры и триггеры, не имеющие непосред­ственной установки или опроса.

Каждая элементарная проверка, которой соответству­ет один ТЛН, выполняется следующим образом: c помощью операции «Установка» устанавливаются регистры и триггеры ДУ, в том числе и не проверяемые данным ТЛН, в состояние, заданное установочной информацией ТЛН (установка регистров и триггеров может выполнять­ся по существующим или дополнительным входам). Уп­равляющая информация задает адрес микрокоманды (из числа рабочих микрокоманд), содержащей проверяемую микрооперацию и число микрокоманд, которые необходимо выполнить, начиная с указанной. В тестах первого этапа эта -управляющая информация отсутствует, так как после установки сразу выполняется опрос.