Рис. 13. Основной триггер и триггер сканирования

возникает проблема проверки БИС, содержащих комбина­ционные схемы и схемы с памятью при небольшом числе дополнительных входов и выходов.

Для превращения всех триггеров БИС в один сдвигаю­щий регистр каждому триггеру логической схемы придает­ся дополнительный триггер типа D, причем каждая пара триггеров, основной и дополнительный, соединяется таким образом, что образует один разряд сдвигающего регистра.

Первый триггер каждой пары, или триггер данных (рис. 8.13), используется как для выполнения основных функций при работе машины, так и для тестирования. По­этому он имеет два входа данных: рабочий и сканирования, а также два входа синхронизации: от процессора и от средств тестового диагностирования.

Второй триггер пары, или триггер сканирования, ис­пользуется главным образом для тестирования. Его вход постоянно соединен с выходом первого триггера, а син­хросигнал поступает только от средств тестового диагно­стирования.

В режиме диагностирования состояние первого тригге­ра передается второму триггеру по сигналам СТД, и таким образом могут быть опрошены СТД, которые посылают синхросигнал на второй триггер и путем сдвига выдают его информацию через выходной контакт данных сканирова­ния.

Эти триггерные пары соединяются последовательно в несколько сдвигающих регистров. Выход данных одной пары триггеров соединяется с входами данных сканирова­ния другой пары и т. д. (рис. 14).

Средства тестового диагностирования могут подавать синхросигналы на все триггеры сканирования и путем сдви­га выдавать их содержимое в виде последовательности бит до одной линии. Поскольку каждый бит в этой последова­тельности соответствует своей триггерной паре, можно оп­ределить состояние каждого триггера логической схемы.

Рис. 14. Соединение триггеров схемы в режиме диагностиро­вания.

Средства тестового диагностирования могут задавать любое состояние триггеров, подавая на линию входа дан­ных сканирования требуемую установочную последова­тельность.

Диагностирование выполняется в два этапа.

Первый этап. Диагностирование схем с памятью (регистров и триггеров). Выполняется следующим образом:

устанавливается режим сдвигающего регистра;

осуществляется проверка сдвигающего регистра и, та­ким образом, всех схем с памятью путем последовательно­го сдвига по нему нулей и единиц.

Второй этап. Диагностирование комбинационных схем.

Выполняется следующим образом:

устанавливается режим сдвигающего регистра;

входной регистр комбинационной схемы устанавливается в состояние, соответствующее тестовому воздействию, путем подач последовательного потока данных на вход сдвигающего регистра:

выполняется переход в нормальный режим;

выполняется микрооперация передачи сигналов с выходов комбинационной схемы;

выполняется опрос состояния выходного регистра комбинационной схемы (результата) путем последовательного сдвига его содержимого в аппаратуру тестового диагностирования;

осуществляется сравнение результата с эталоном.

4. МЕТОД МИКРОДИАГНОСТИРОВАНИЯ.

Совокупность процедур, диагностических микропро­грамм и специальных схем, обеспечивающих транспорти­ровку тестового набора на вход проверяемого блока, вы­полнение проверяемой микрооперации, транспортировку результатов проверки к схемам анализа, сравнение с эта­лоном и ветвление по результатам сравнения, называется микродиагностикой.

Различают два типа микродиагностики: встроенную и загружаемую.

В случае встроенной микродиагностики диагностичес­кие микропрограммы размещаются в постоянной микро­программной памяти ЭВМ, а при загружаемой — на внеш­нем носителе данных.

При хранении в постоянной микропрограммной памя­ти микродиагностика представляет собой обычную микро­программу, использующую стандартный набор микроопе­раций. Однако вследствие ограниченного объема постоян­ной микропрограммной памяти на объем микродиагностики накладываются довольно жесткие ограничения, в ре­зультате чего приходится использовать различные спосо­бы сжатия информации. Для этой цели иногда используют специальные микрокоманды генерации тестовых наборов. Это позволяет уменьшить требуемый для тестовых кон­стант объем микропрограммной памяти.

Как правило, при хранении микродиагностики в посто­янной микропрограммной памяти для транспортировки ре­зультатов проверки к месту сравнения с эталонов исполь­зуются стандартные микрооперации, а для сравнения — такие схемы, как сумматор, схемы контроля или анализа условий. В качестве микропрограммы анализа использует­ся также микропрограмма опроса состояния схем контро­ля ЭВМ.

Встроенная микродиагностика применяется обычно в малых ЭВМ с небольшим объемом микродиагностики.

Рис. 15. Варианты загрузки и выполнения загружаемой микродиагностики.

Для средних и больших ЭВМ при большом объеме микродиагностики применяется загружаемая микродиаг­ностика. Существует несколько вариантов загрузки и вы­полнения загружаемой микродиагностики:

внешний носитель данных — регистр микрокоманд (РгМк) (рис. 15,а);

внешний носитель данных — оперативная память (ОП)—регистр микрокоманд (рис. 15,б);

внешний носитель данных — загружаемая управляю­щая память (ЗУП) микрокоманд—регистр микрокоманд (рис. 15, в).

В качестве устройства ввода микродиагностики чаще всего используются так называемые пультовые накопите» ли на гибких магнитных дис­ках или кассетных магнитных лентах.

Первый вариант загрузки скорее имитирует «быстрый» тактовый режим, чем выполне­ние микрокоманд с реальным быстродействием, так как на­копление и выполнение микро­команд определяются скоро­стью ввода данных с внешнего носителя. Микрокоманды вы­полняются по мере их поступ­ления из внешнего носителя данных.

Второй вариант загрузки предусматривает возмож­ность хранения и выполнения микрокоманд из основной памяти ЭВМ, т. е. совместимость форматов оперативной" и управляющей памятей. В этом варианте должен быть пре­дусмотрен специальный вход в регистр микрокоманд из оперативной памяти.

Третий вариант загрузки обеспечивает загрузку в уп­равляющую память микродиагностики определенного объ­ема и выполнение ее. с реальным быстродействием. По окончании выполнения загружается следующая порция микродиагностики.

Существуют и другие варианты загрузки и выполнения, несущественно отличающиеся от приведенных выше. Воз­можно также использование разных вариантов загрузки и выполнения на разных этапах диагностирования ЭВМ.

Для средних и больших ЭВМ с хранением микродиаг­ностики на внешних носителях данных, для опроса состоя­ния и сравнения его с эталоном используется дополнитель­ная аппаратура. В последнее время эти функции все боль­ше передаются так называемым сервисным процессорам, имеющим универсальные возможности по» управлению пультовыми накопителями, опросу состояния ЭВМ, срав­нению результатов с эталонными и индикации списка возможных неисправностей. При микродиагностировании с использованием дополнительной аппаратуры средства тестового диагностирования выполняют специальные диаг­ностические операции, такие как запуск микрокоманд, опрос состояния, сравнение с эталоном и сообщение о не­исправности. Процедура выполнения микродиагностики обычно такова: средства тестового диагностирования загружают в ЭВМ микрокоманды и дают приказ на их вы­полнение; ЭВМ отрабатывает микрокоманды, после чего средства тестового диагностирования производят опрос со­стояния, сравнение с эталоном и сообщение о неисправно­сти. Обычно при. микродиагностике тестовые наборы явля­ются частью микрокоманды (поле констант). Глубина поиска дефекта при микродиагностике зависит от числя схем, для которых, предусмотрена возможность непосредственного опроса состояния. В связи с этим в со­временных ЭВМ имеется возможность непосредственного опроса состояния практически всех триггеров и регистров ЭВМ.