Сигнатурный анализ

Материал гл. 7 посвящен сигнатурному анализу и его происхождению из способа подсчета переходов. Дано математическое обоснование сигнатурного анализа и обеспечиваемой им высокой вероятности обнаружения ошибок. Необходимо, чтобы проверяемая система была рассчитана на применение сигнатурного анализа, а для этого требуются дополнительные схемы и встроенные тест-программы. Тем не менее большинство существующих систем можно приспособить для сигнатурного анализа. [c.8]

Методы и средства поиска неисправностей, применяемые в изделиях, реализованных на основе так называемой произвольной логики , малоэффективны для микропроцессорных систем, так как для получения содержательной информации о работе компьютера необходимо одновременно анализировать большое число сигналов. Для эффективного сокращения времени на локализацию и устранение отказа в систему встраиваются такие средства, как схемы контроля питания, диагностические программы, индикаторы правильного функционирования системы и сигнатурный анализ. [c.78]

Как показано на рис. 3.3, для трех младших линий адреса в режиме свободного счета эти сигналы представляют собой как бы выходы двоичного счетчика, причем частота сигналов на каждой последующей линии в 2 раза меньше, чем на предыдущей. Другой способ проверки правильности работы шины рассматривается в гл. 7, посвященной сигнатурному анализу. [c.81]

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. [c.158]

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. [c.158]

Рис. 7.8. Генератор псевдослучайной двоичной последовательности, применяемый в сигнатурном анализе

Вероятность успеха в сигнатурном анализе [c.170]

Прежде чем вычислять вероятность успешного обнаружения ошибки с помощью сигнатурного анализа, рассмотрим работу более простой последовательной схемы. Схема состоит из 4-разрядного. регистра сдвига и [c.170]

Обнаружение ошибки при сигнатурном анализе [c.175]

При проведении любого теста с применением сигнатурного анализа необходимо решить, какие сигналы от проверяемой системы следует использовать в, качестве сигналов пуска, останова и синхронизации. В промышленных сигнатурных анализаторах зонд для касания узла имеет логический пробник, который дает визуальную индикацию активности. Конечно, индикатор пробника не дает возможности определить природу действий в узле, но он показывает наличие или отсутствие сигналов в проверяемом узле. [c.183]

Для любой системы, рассчитанной на сигнатурный анализ, должен существовать документ, в котором приведены сигнатуры всех узлов. В режиме свободного счета, хотя он и сканирует все адресное пространство, [c.184]

Поиск неисправности с применением сигнатурного анализа заключается в определении возможной области с неисправностью и проверке сигнатур до обнаружения [c.186]

Тест-циклы сигнатурного анализа [c.188]

Сигнатурный анализатор регистрирует только те события, которые синхронны с сигналом синхронизации, используемым для получения сигнатур от узлов системы. Микропроцессор является синхронным конечным автоматом, и при сигнатурном анализе проверяется большин- [c.191]

Компьютер с шинной структурой можно считать замкнутой системой с обратной связью, в которой по шине адреса осуществляется запрос данных, а реакция вводится с шины данных. Проблема в такой структуре заключается в том, что отказ распространяется по всей петле, вызывая получение кажущихся плохих сигнатур в тех местах, где отказ отсутствует. Сигнатурный анализ не показывает, в каком месте временного окна впервые возникает отказ, что можно было бы использовать для локализации неисправного компонента. Плохая сигнатура по истечении временного окна не показывает историю прослеживания отказа. Поэтому, когда много микросхем осуществляют вывод на общую шину и появляется неправильная сигнатура, сигнатурный анализ не может указать, в какой именно микросхеме возник отказ. [c.192]

Сигнатурный анализ как общий способ [c.193]

Сигнатурный анализ представляет собой простой способ тестирования, заключающийся в проверке отдельных узлов схемы и сравнении их сигнатур с документированными значениями. Умелое его применение позволяет быстро идентифицировать неисправность в системе, а затем локализовать неисправный компонент. [c.193]

Для сигнатурного анализа очень важна хорошая-документация. Любые модификации в системе влекут за собой необходимость повторного получения всех сигнатур в системе, поэтому при ее модификациях и усовершенствованиях необходимо составлять скорректированные таблицы сигнатур. Важность поддержания своевременно обновляемой документации невозможно переоценить. Часто системы модифицируются, а изменения в принципиальные схемы не вносятся. Это обстоятельство само по себе создает проблемы тестирования, но, если не корректируются и таблицы сигнатур, сам способ оказывается неработоспособным и бесполезным, так как полученные сигнатуры не имеют смысла без соответствующих правильных документированных значений [c.193]

В циклическом избьхточном контроле входной двоичный набор подается в линейную последовательностную схему, которая осуществляет деление двоичного потока на некоторый характеристический полином, и в регистре сдвига образуется остаток от деления. Обычно остаток добавляется к передаваемому двоичному потоку в качестве кода, обнаруживающего ошибки. Если же вместо добавления остатка к двоичному потоку вывести его на индикацию, это значение будет уникальным для входного двоичного набора. Имея запоминающие элементы, схема учитывает все прошлые и текущие события и может обрабатывать очень длинные потоки данных. Уникальный остаток для конкретного входа служит как бы отпечатками пальцев этого набора и может использоваться для его идентификации. Зависимость остатка от входного двоичного потока привела к термину сигнатура (т. е. подпись). Опираясь на принцип временного окна и используя импульсы пуска и останова и сигналы синхронизации от проверяемой системы, в узел логической схемы можно подать периодический набор. Этот набор подается на вход линейной последовательностной схемы, и при восприятии сигнала останова в регистре сдвига окажется сигнатура данного узла и конкретного тест-набора. Собственно, мы изложили принцип сигнатурного анализа. Фактическое значение сигнатуры не существенно, но оно должно быть одним и тем же для данного узла, когда он стимулируется одним и тем же [c.168]

Предположим, что исследуется система с 8-битным микропроцессором, имеющим 16-битную шину адреса. В цикле свободного счета на шине адреса возникают все двоичные наборы, которые циклически повторяются. Благодаря периодичности такой тип активности идеально подходит для сигнатурного анализа. На старшей линии Ai5 шины адреса действует низкий уровень для одной половины всех адресов и высокий уровень для другой половины. Следовательно, между соседними нарастающими фронтами сигнала на линии Л15 находится один полный цикл шины адреса. Сигнал с этой линии можно использовать как сигналы пуска и останова анализатора. Первый из них осуществляет запуск, а второй — останов.-Остаток, образованный в регистре сдвига между этими событиями, подается на индикатор в качестве сигнатуры проверяемого узла. В режиме свободного счета все команды осуществляют считывание из памяти, и сигналы для анализатора можно взять с линии READ. Анализатор настраивается на нарастающие фронты входов пуска, останова и синхронизации, поэтому данные синхронно проходят через регистр сдвига по заднему фронту сигнала READ в течение одного полного цикла шины адреса. Необходимые подключения показаны на рис. 7.16. [c.183]

Для проверки тех частей системы, которые недоступны режиму свободного счета, необходимо написать и выполнить специальные программы. Каждая из них предназначена для проверки одной части системы, например входного порта, и обычно состоит всего из нескольких строк ассемблерного кода. Такие тест-программы сигнатурного анализа обычно помещаются в ПЗУ, которое находится в системе, но при нормальной работе не используется. Тест-ПЗУ приводится в действие либо переключением линии СЕ от первого системного ПЗУ с последующим сбросом системы, либо вводом в процессор команды RESTART и размещением тест-ПЗУ по адресу рестарта. Набор тест-программ обычно организован как цикл, который периодически выполняется при включении тест-ПЗУ в работу. В начале полного тест-цикла преду--сматривается формирование импульса на линии сигнала пуска сигнатурного анализатора, а в конце тест-цикла формируется импульс на линии сигнала останова анализатора. Часто для обоих сигналов пуска и остано- ва используется одна и та же линия, что устраняет необходимость формирования отдельного сигнала останова. [c.188]

Приведенную простую последовательность команд (в мнемониках микропроцессора 8080) можно использовать для инициирования набора тест-программ сигнатурного анализа. Команды IN и OUT вызывают появление импульса на линии А ъ сначала в операции считывания, а затем в операции записи. В зависимости от выполняемого теста вход синхронизации в сигнатурный анализатор подается с линий READ или WRITE шины управления. [c.189]

В идеальном случае тестирование вычислительной системы с помощью сигнатурного анализа необходимо предусматривать еще на этапе проектирования. При разработке системы следует встроить средства реализации свободного счета и выбора тест-црпслов из ПЗУ. Когда управляющие сигналы для анализатора должны формироваться из комбинации нескольких внутренних сигналов, следует ввести в систему необходимые схемы. После окоЧ1чания разработки можно получить и задокументировать полные таблицы сигнатур для различных тестов. [c.190]

Многие системы разработаны без всяких встроенных средств тестирования, но их можно приспособить для сигнатурного анализа. Прежде всего необходимо ввести схемы, реализующие режим свободного счета системного -ядра, чтобы проконтролировать важнейщие компоненты компьютера. К счастью, в большинстве систем микропроцессор находится в панельке, и его можно вынуть. Панелька микропроцессора имеет все сигналы и напряжения питания, которые требуются для реализации свободного счета. В простейшем варианте нужно вынуть микропроцессор и вставить в его панельку переходник, в котором встроены разрыв шины данных и подача в микропроцессор холостой команды. После этого с другой стороны переходника вставляется микропроцессор. Для конкретного микропроцессора в отделе контроля нужно разработать переходник для встраивания в любую систему, в которой применяется данный микропроцессор. При эксплуатации нескольких систем с различными микропроцессорами потребуется изготовить соответствующие переходники для каждого микропроцессора. Таким образом, все возможности режима свободного счета реализуются в любой системе независимо от того, проектировалась она с учетом сигнатурного анализа или без учета его. [c.190]

Усовершенствованной формой сигнатурного анализа явился трассовый анализ, который локализует отказ в окне пуска-останова. Сигнатурный трассовый анализатор программируется (обычно вручную) на последовательность промежуточных сигнатур и их моменты появления во временном окне. При работе прибора первое несовпадение измеренных данных с хранимой информацией заставляет сигнатурный трассовый анализатор остановиться и индицировать момент появления ошибки. После этого отказ можно подозревать в той микросхеме, которая работала в момент его появления. Правильные данные для сигнатурного трассового анализа, как и сигнатуры, необходимо получить от заведомо исправной системы и задокументировать их. При этом сигнатуры разделяются на короткие секции с соответствующим увеличением объема документируемой информации. Однако [c.192]

Основные цели любой системы проектирования — разработка и отладка аппаратных и программных средств на всех этапах проектирования и создание про-тотипного образца изделия. После разработки ту же самую систему проектирования можно применить и для поиска неисправностей в целевой системе. В системе проектирования предусматриваются программы, с помощью которых ведется поиск неисправностей в целевой системе с использованием переходника эмуляции. В процессе поиска неисправностей участвуют программы отладчика и анализатора реального времени. К ним можно добавить программы сигнатурного анализа, выполняемые из системы проектирования. Такие расширения требуют [c.208]

Эмуляторы помимо запрограммированных в них фиксированных тестов допускают выполнение тест-программ, написанных пользователем. Их можно хранить в съемном ЭИПЗУ, но можно разработать и на самом эмуляторе и передать на кассету или гибкий диск. Сами тест-программы могут быть рассчитаны на сигнатурный анализ или на проверку отдельных компонетов системы. Таким образом, эмуляторы превращаются в универсальное средство, реализующее режим свободного счета, программы сигнатурного анализа и общие диагностические программы для проверки системы. Обычно они достаточно портативны и более привлекательны для обслуживающего персонала, чем системы проектирования-. [c.211]

Все тест-программы должны быть короткими и простыми. Вместо попытки охватить сразу несколько микросхем следует написать короткую отдельную программу для каждой микросхемы. Основная причина следования этому простому правилу заключается в том, что в короткой программе больше гарантий отсутствия ошибок и на нее можно больше полагаться во время тестирова-. ния. Данного принципа следует придерживаться в любой тест-программе, будь это программа самоконтроля, диагностическая программа или программа сигнатурного анализа. [c.213]

Разомкнутая структура большинства функций ВВ предполагает участие в тестах пользователя, контролирующего правильность работы схем. Примером служат тест-программы сигнатурного анализа — пользователь должен подключить сигнатурный анализатор к компьютеру и сравнить получающиеся сигнатуры с сигнатурами из документации. При отсутствии таких программ и документации можно реализовать простые тесты, проверяющие различные компоненты системы. Большинство вычислительных систем подключено к внешним устройствам через какой-либо разъем, который можно отсое- [c.219]

Одним из решений этой проблемы может послужить использование R -блока для вычисления контрольных сумм на основе LFSR-регистра. Последовательность ожидаемых значений для каждого проводника может быть пропущена через программно-реализованный 16-битный СКС-блок. Аналогично, последовательность действительных значений, наблюдаемых управляемым пробником, может быть пропущена через идентичный СКС-блок, но уже реализованный аппаратно. В этом случае полученное значение контрольной суммы будет называться сигнатурой, а метод управляемого пробника — сигнатурным анализом. При этом независимо от количества используемых тестовых воздействий в системе будет храниться только два байта данных для каждого проводника. К тому же для каждого положения управляемого пробника тестер будет сравнивать только два байта данных, снятых пробником, с двумя байтами, хранимыми в системе. Таким образом, сжатие данных позволяет сократить объем хранимых данных и время, необходимое для сравнения результатов, что позволяет увеличить скорость проверки печатной платы. [c.373]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...