Глущак Сергій Валеріанович. Метод і засоби тестового діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією

Краткое описание

Глущак Сергій Валеріанович. Метод і засоби тестового діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією: Дис... канд. техн. наук: 05.13.05 / Технологічний ун-т Поділля. - Хмельницький, 2002. - 215арк. - Бібліогр.: арк. 150-164

Глущак С.В. Метод і засоби тестового діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 - елементи та пристрої обчислювальної техніки та систем керування. - Вінницький державний технічний університет, Вінниця, 2002.
Дисертація присвячена розробці методу та засобів тестового діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією. В дисертації розроблено метод виявлення динамічних несправностей цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією. Розроблено програмно-апаратні виявлення динамічних несправностей цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією. Розроблені математичні моделі, метод, методики та засоби, орієнтовані на автоматизацію і підвищення достовірності та ефективності процедур тестового комбінованого діагностування виявлення динамічних несправностей цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією.

У дисертаційній роботі вирішене важливе народногосподарське завдання - розробка методу і засобів тестового діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, яка спрямована на підвищення достовірності і ефективності процесу діагностування за рахунок розроблення нових моделей, методу і засобів виявлення динамічних несправностей.
Використовуючи системний підхід, методологію технічної діагностики, теорію моделювання, теорію множин і математичну логіку, отримано такі основні теоретичні і практичні результати:

Проведено аналіз цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, як об’єктів діагностування, який виявив наявність їх особливостей у порівнянні з пристроями, побудованими за ТТЛ-технологією, зокрема, щодо характеру прояву динамічних несправностей. З аналізу зроблено висновок, що відомі на сьогодні засоби діагностування не приводять до задовільного вирішення задач діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією.

Проведено аналіз методів і засобів діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, який виявив наявність недоліків, а саме: неврахування змагань”, перешкод”, динамічних несправностей, пов’язаних із збереженням паразитної ємності, відсутність єдиної класифікації динамічних несправностей, високу трудомісткість діагностування та відсутність пристосування процесу тестування до особливостей конкретних видів цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією. Виявлено, що внаслідок недостатньої глибини пошуку динамічних несправностей та значного часу тестування досліджувані методи і засоби діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, не відповідають сучасним вимогам до ефективності і достовірності процесу виявлення динамічних несправностей.
Одержала подальший розвиток математична модель цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, як об’єтів діагностування, котра відрізняється від відомих тим, що вона включає в себе як логічні змінні, котрі описують вхідні та вихідні сигнали, внутрішні стани пристрою, функції елементів пристрою, так і динамічні параметри, зокрема, час затримки сигналу та затримки переключення елементів пристрою з одного стану в інший, їх включення та виключення. Це дає змогу описувати елементи і пристрої не тільки в дискретні моменти часу, що відповідають певним тактам і логічним станам, а й в моменти перехідних процесів, що відповідають перемиканню пристроїв. Розроблена модель покладена в основу опису моделей прояву динамічних несправностей пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією.
Вперше запропоновані моделі прояву динамічних несправностей цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, зокрема, моделей динамічної несправності, пов’язаної із зберіганням паразитної ємності, динамічних несправностей, що виникають внаслідок перешкод”, змагань”, затримок”. Новим у запропонованих моделях є те, що в них враховані: параметри, пов’язані з ефектом запам’ятовування” значень сигналів, що є наслідком паразитних ємнісних взаємодій; параметри топології пристроїв; часові параметри спотворених сигналів. Наявність часового опису та топології пристроїв дозволяє моделювати подання тестових наборів на об’єкт діагностування через певні інтервали модельного часу, не очікуючи встановлення сигналів на всіх лініях магістралей пристрою.
Удосконалено математичну модель засобів виявлення динамічних несправностей цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, шляхом введення в неї параметрів, що характеризують функції засобів виявлення динамічних несправностей, множин можливих та підозрюваних несправностей, динамічних параметрів сигналів тестових впливів та відповідних реакцій, параметрів моделей об’єктів діагностування. Це дало змогу розробляти ефективні засоби діагностування пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, котрі з високою достовірністю виявляють в них несправності динамічного типу.
Розроблено новий метод виявлення динамічних несправностей цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, який відрізняється від відомих тим, що динамічні несправності виявляються у певній послідовності, зокрема, спочатку несправності, пов’язані з перешкодами” та змаганнями”, а потім несправності, пов’язані із зберіганням паразитної ємності, та типу затримка”. Це зменшує витрати на діагностування. Новизна розробленого методу при виявленні динамічних несправностей, пов’язаних з перешкодами” і змаганнями” полягає також у реєстрації на виходах пристрою не логічних сигналів, а короткочасних імпульсів, котрі виникають внаслідок наявності цих несправностей.
Розроблено методики для виявлення несправностей динамічного типу, зокрема, методику виявлення несправностей, пов’язаних із зберіганням паразитної ємності, методику виявлення несправностей, пов’язаних із змаганнями” сигналів, методику виявлення несправностей типу затримка”, методику виявлення несправностей, пов’язаних з перешкодами”. Запропоновані методики підвищують ефективність діагностування за рахунок оптимізації алгоритмів виявлення динамічних несправностей, що покладені в основу перерахованих методик.
Модифіковано структуру системи комбінованого діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв шляхом введення в неї нового блоку реєстрації короткочасних сигналів, функція якого полягає у реєстрації короткочасних сигналів перешкод, що дало можливість підвищити достовірність контролю і діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, за рахунок застосування нового принципу функціонування блоку реєстрації короткочасних сигналів перешкод, який полягає у реєстрації їх появи не в запрограмованій, а у будь-якій точці тактового інтервалу.
Впроваджено у виробництво розроблені апаратні і програмні засоби діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, що дало змогу підвищити надійність засобів обчислювальної техніки та керування за рахунок підвищення ефективності діагностування цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією в 1.64 рази.