Системы діагностики ПК

Міністерство освіти РФ.

ТАГАНРОЗЬКИЙ РАДИОТЕХНИчЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ.

Реферат.

за курсом «основи експлуатації ЭВМ».

на задану тему: «„сИСТЕМИ ДІАГНОСТИКИ МІКРО кОМП’ЮТЕРНИЙ І пК“».

Виконав: Суспицын Д.Ю.

Перевірив: Євтєєв Г. Н.

Таганрог 2001.

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ДІАГНОСТУВАННЯ 3 2. МЕТОД ДВУХЭТАПНОГО ДІАГНОСТУВАННЯ 8 3. МЕТОД ПОСЛІДОВНОГО СКАНУВАННЯ. 13 4. МЕТОД МИКРОДИАГНОСТИРОВАНИЯ. 15 5. МЕТОД ЕТАЛОННИХ СТАНІВ 18 6. МЕТОД ДІАГНОСТУВАННЯ З ДОПОМОГОЮ СХЕМ ВБУДОВАНОГО КОНТРОЛЮ. 20 7. МЕТОД ДІАГНОСТУВАННЯ З ДОПОМОГОЮ САМОПРОВЕРЯЕМОГО ДУБЛЮВАННЯ. 22 8. МЕТОД ДІАГНОСТУВАННЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РЕЄСТРАЦІЇ СОСТОЯНИЯ. 22 Список використаної літератури: 24.

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ.

Швидко збільшується кількість ЕОМ" що у експлуатації, і зростає їх складність. Відтак зростає чисельність обслуговуючого персоналові та підвищуються вимоги для її кваліфікації. Збільшення надійності машин призводить до того, що пошук несправних елементів і ремонт їх виробляються порівняно рідко. Тому поруч із підвищенням надійності машин спостерігається тенденція втрати експлуатаційним персоналом певних навичок відшукання і усунення несправностей. Т-кім чином, виникає проблема обслуговування безупинно дедалі складніших обчислювальних машин і систем за умов, коли вистачає персоналу високої квалификации.

Сучасна обчислювальної техніки вирішує цієї проблеми з допомогою систем автоматичного диагиостирования несправностей, які мають полегшувати обслуговування може й прискорити ремонт машин.

Система автоматичного діагностування є комплексом програмних, микропрограммных і апаратурних засобів і довідкової документації (діагностичних довідників, інструкцій, тестов).

Введемо деякі визначення, які потрібні надалі при описі розрізните систем автоматичного диагностирования.

Розрізняють системи тестового і функціонального діагностування. У системах тестового діагностування на диагностируемое пристрій (ДУ) надходять засоби діагностування (СД). У системах функціонального діагностування впливу, вступники на ДУ, задано робочим алгоритмом функціонування. Узагальнені схеми систем тестового і функціонального діагностування показані на рис. 1.

Класифікація коштів діагностування приведено на рис. 2.

[pic].

Мал.1. Узагальнені схеми систем тестового (чи функціонального (б) диагностирования.

[pic].

Рис. 2. Класифікація коштів автоматичного диагиостирования.

У середніх і великих ЕОМ використовуються, зазвичай, вбудовані (спеціалізовані) кошти діагностування. У микро-ЭВМ частіше використовуються вбудовані кошти подачі тестових у зовнішні універсальні кошти (наприклад, сигнгатурные аналізатори) зі зняттям відповідей та аналізу результатов.

Процес діагностування складається з певних частин (елементарних перевірок), кожна з яких характеризується подаваним на пристрій тестовим чи робочим впливом я снимаемым з облаштування відповіддю. Отримувана значення відповіді (значення сигналів в контрольних точках) називається результатом злементарной проверки.

Об'єктом елементарної перевірки назвемо ті частини апаратури диагностируемого устрою на перевірку якої розраховане тестове чи робоче вплив елементарної проверки.

Сукупність елементарних перевірок, їх послідовність і правил обробки результатів визначають алгоритм диагностирования.

Алгоритм діагностування називається безумовним. коли він задає одну фіксовану послідовність реалізації елементарних проверок.

Рис3. Процес диагностироваРис.4 Структурна схема вмонтованийния за принципом розкрутки. ных коштів тестового диагностирования.

Алгоритм діагностування називається умовним, коли він задає кілька різних послідовностей реалізації елементарних проверок.

Кошти діагностування дозволяють ЕОМ самостійно локалізувати несправність за умови справності діагностичного ядра, т. е. тієї частини апаратури, що має бути явно працездатною на початок процесу диагностирования.

При диагностировании ЕОМ найбільш стала вельми поширеною отримав принцип розкрутки, чи принцип розширення областей, що полягає у цьому, що у кожному wane діагностування ядро і апаратура вже перевірених справних областей устрою є кошти тестового діагностування, а апаратура черговий перевіреній області є об'єктом диагностирования.

Процес діагностування за принципом розкрутки, чи розширення областей, показаний на рис. 3. Діагностичне ядро перевіряє апаратуру першої області, потім перевіряється апаратура другий області з використанням ядра вже перевіреної першої області й т.д.

Діагностичне ядро, чи вбудовані кошти тестового діагностування (СТД), виконує такі функції: завантаження діагностичної інформації; подачу тестових впливів на вхід проверяемого блоку; опитування відповідей із виходу проверяемого блоку; порівняння отриманих відповідей з очікуваними (еталонними); аналіз стану та індикацію результатов.

На виконання цих функцій вбудовані СТД у випадку містять устрою введення (УВ) і нагромаджувачі (М) діагностичної інформації (тестові впливу, очікувані відповіді, закодовані алгоритми діагностування), блок управління (СУ) читанням і видачею тестових впливів, зняттям відповіді, аналізом і видачею результатів діагностування, блок комутації (БК), дозволяє з'єднати виходи диагностируемого блоку з блоком порівняння, блок порівняння (БС) і пристрій виведення результатів діагностування (УВР). На рис. 4 приведено структурна схема вбудованих коштів тестового диагностирования.

Показані на структурної схемою блоки та внутрішнього облаштування може бути частково чи цілком совмещенными з апаратурою ЕОМ. Наприклад, як пристроїв введення можна використовувати зовнішні запам’ятовуючі пристрої ЕОМ, в ролі накопителя—часть оперативної чи керуючої пам’яті, як блоку управління — микропрограммное пристрій управління ЕОМ, як блоку сравнения—имеющиеся в ЕОМ схеми порівняння, як блоку комутації — кошти індикації стану апаратури ЕОМ, як устрою виведення результатів— кошти індикації пульту управління чи пишуча машинка.

Як очевидно з структурної схеми, наведеної на рис. 4. вбудовані кошти діагностування мають практично самі блоки та внутрішнього облаштування, як і універсальні ЕОМ. Не дивовижно, що з недостатнім розвитком інтегральної мікроелектроніки і масовим випуском недорогих мікропроцесорів і микро-ЭВМ їх почали використовувати як коштів діагностування ЕОМ. Такі спеціалізовані процесори, використовувані з метою обслуговування і діагностування ЕОМ, дістали назву сервісних процесорів (рис. 5). Завдяки своїм універсальним можливостям і розвиненою периферії, що включає пультовый нагромаджувач, клавіатуру, друкарську машинку і дисплей, сервісні процесори забезпечують комфортні умови праці та уявлення результатів діагностування обслуговуючому персоналу в максимально зручною форме.

Для класифікації технічних рішень, використовуваних при реалізації систем діагностування, введемо поняття методу диагностирования.

Метод діагностування характеризується об'єктом елементарної перевірки, способом подачі впливу і зняття ответа.

Існують такі методи тестового діагностування: двухэтапное діагностування; послідовне сканування; еталонні стану; микродиагностирование; діагностування, орієнтоване на перевірку змінних блоков.

[pic].

Рис. 5. Структурна схема коштів тестового діагностування з урахуванням сервісного процессора.

[pic].

Рис 6. Етапи проектування систем тестового диагностирования.

Методи функціонального діагностування містять у собі: діагностування з допомогою схем вмонтованого контролю; діагностування з допомогою самопроверяемого дублювання; діагностування за реєстрації состояния.

Процес розробки систем діагностування складається з таких етапів (рис. 6): вибору методу діагностування; розробки апаратурних коштів діагностування розробки діагностичних тестів; розробки діагностичних довідників; перевірки якості розробленої системи диагностирования.

Порівняйте .різних систем діагностування з оцінкою його якості найчастіше використовують такі показники: можливість виявлення несправності (F); ймовірність правильного діагностування (D). Несправність діагностовано правильно, якщо несправний блок зазначений розділ діагностичного довідника, відповідному коду зупинки. У протилежному разі несправність вважається виявленої, але нелокализованной. Для ЕОМ з розвинену систему діагностування Зазвичай F>0,95, D>0,90. У разі, коли несправність лише виявлено, необхідні додаткові процедури з її локалізації. Проте завдяки тим можливостям, які система діагностування надає обслуговуючому персоналу (можливість зациклення тестового прикладу для осциллографирования, еталонні значення сигналів в схемах кожному прикладі, можливість зупинки на необхідному такті), локалізація несправності після його виявлення не потребує великих витрат часу; середня тривалість однократного діагностування (т.ін). Розмір т.ін включає у собі тривалість виконання допоміжних операцій діагностування і тривалість власне діагностування. Часто зручніше використовувати коефіцієнт тривалості диагностирования.

[pic] де Тв — часів відновленої. Коефіцієнт kд показує, яка частина часу відновлення залишаємося на відбудовні процедури. Так, наприклад, якщо т.ін= = 15 хв, а Тв= 60 хв, kд= 1—15/60=0,75; глибина пошуку дефекту (L). Розмір L вказує складової частини диагностируемого устрою з точністю, до визначається місце дефекта.

У ЕОМ за глибину пошуку дефекту L приймається число гаданих несправними змінних блоків (ТЭЗ), обумовлений по формуле.

[pic] де ni — число гаданих несправними змінних блоків (ТЭЗ) при 1- і несправності; N — загальна кількість неисправностей.

Як показник глибини пошуку дефекту можна також ознайомитися використовувати коефіцієнт глибини пошуку дефекту kг.п.д, визначальний частку несправностей, локализуемых з точністю до М змінних блоків (ТЭЗ), М=l, 2, 3, …, m.

Нехай di==l, якщо i-го несправності число підозрюваних змінних блоків вбирається у М. Інакше аi=0. Тоді (ni0,9.

.Як інтегрального показника системи діагностування можна користуватися коэффициентом.

[pic].

Для які у ролі прикладів кількісних показників системи діагностування інтегральний коефіцієнт kи = 0,95.0,90.0,75.0,90.0,90 = 0,51.

2. МЕТОД ДВУХЭТАПНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ.

Метод двухэтапного діагностування — це метод діагностування, при якому об'єктами елементарних перевірок різними етапах діагностування є схеми з пам’яттю (регістри і тригери) і комбінаційні схемы.

[pic].

Рис. 7. Узагальнена схема системи діагностування, реалізує метод двухэтапного діагностування: ДУ — диагностируемое пристрій: 1, …,і l,…, n — регістри; KCi… KСm—комбинационные схемы.

Діагностична інформація, куди входять у собі дані тестового впливу, результат і склад контрольних точок елементарної перевірки, адреси наступних елементарних у алгоритмі діагностування, має стандартний формат, званий тестом локалізації несправностей (ТЛН).

Узагальнена, схем, а системи діагностування, використовує метод двухэтапного діагностування, показано на рис. 7.

Подача тестових впливів, зняття відповіді, аналіз стану і видача результатів реалізації алгоритму діагностування виконуються з допомогою стандартних діагностичних операцій «Установка», «Опитування», «Порівняння» і «Ветвление».

[pic].

Рис. 8. Формат ТЛН.

Стандартний формат ТЛН показаний на рис. 8. Тест локалізації несправностей містить настановну і управляючу інформацію, адресу осередки пам’яті, у якому записується результат елементарної перевірки, еталонний результат, адреси ТЛН, яким передається управління при збігу і розбіжності результату з еталонним, і номер тесту. Стандартні діагностичні операції, послідовність яких приведено на рис. 9, можна реалізувати аппаратурно чи микропрограммно.

Діагностування апаратури за цим методом виконується удвічі етапу: першому етапі перевіряються все регістри і тригери, що потенційно можуть бути з допомогою операції «Установка» і опитано по додатковим виходам операцією «Опитування»; другого етапу перевіряються все комбінаційні схеми, і навіть регістри і тригери, які мають безпосередньої установки чи опроса.

Кожна елементарна перевірка, який відповідає один ТЛН, виконується так: з допомогою операції «Установка» встановлюються регістри і тригери ДУ, зокрема і проверяемые даним ТЛН, до стану, заданий настановної інформацією ТЛН (установка регістрів і тригерів може виконуватися за існуючими чи додатковим входам). Керуюча інформація задає адресу микрокоманды (у складі робочих микрокоманд), що містить проверяемую микрооперацию і кількість микрокоманд, які потрібно виконати, починаючи із зазначеною. У тестах першим етапом цяуправляюча інформація відсутня, оскільки після установки відразу виконується опрос.

[pic].

Рис. 9 Операції, що їх під час діагностування методом двухэтапного диагностирования.

У тестах, виділені на перевірки комбінаційних схем, управляюча інформація задає адресу микрооперации прийому сигналу із виходу комбінаційної схеми в вихідний регістр (рис. 10).

[pic].

Рис. 10. Схема виконання одного ТЛН.

Керуюча інформація може ставити адреси микроопераций, які забезпечують передачу тестового на вхід перевірених засобів і транспортування результату в тригери, мають опрос.

З допомогою операції «Опитування» записується стан всіх регістрів і тригерів ДУ в оперативну чи службову память.

На виконання операції «Опитування» в апаратуру ДУ вводяться додаткові в зв’язку зі виходів регістрів і тригерів на вхід блоку комутації СТД, що з інформаційним входом оперативної чи службової памяти.

З допомогою операції «Порівняння я галуження» забезпечується порівняння відповіді ДУ на тестове вплив з еталонною інформацією. ТЛН задається адресу стану проверяемого регістру чи триггера оперативному і службової пам’яті, записываемого з допомогою операції «Опитування», і навіть його еталонне стан. Можливі два результату операції «Порівняння і галуження" — збіг і розбіжність відповіді з еталоном. Метод двухэтапного діагностування використовує, зазвичай, умовний алгоритм діагностування. Тому ТЛН містить два адреси розгалуження, котрі задають початковий адресу наступних ТЛН оперативному памяти.

Для зберігання ТЛН, зазвичай, використовується магнітна стрічка, а їх введення — стандартні чи спеціальні канали ввода.

Тести локалізації несправностей зазвичай завантажуються в оперативну пам’ять і подзагружаются у ній після закінчення виконання черговий групи ТЛН. Тому на початок діагностики методом ТЛН перевіряється оперативна пам’ять і микропрограммное управление.

При виявленні відмови на пульті индицируется номер тесту, яким в діагностичному довіднику відшукується несправний змінний блок.

Як приклад реалізації методу двухэтапного діагностування розглянемо систему діагностування процесора ЕОМ ЕС-1030. Для нормальної завантаження і виконання діагностичних тестів процесора ЕОМ ЕС-1030 необхідна справність однієї з селекторних каналів і початковій області оперативної пам’яті (ВП). Тому спочатку виконується діагностування ВП. І тому є спеціальний блок, який би перевірку ВП в режимах запису і читання нулів (одиниць) важкого кода/обратного важкого коду. Несправність ВП локалізується з точністю до адреси — й бита.

Наступні стадії діагностування, послідовність яких приведено на рис. 11, використовують перевірену оперативну память.

На нервів стадії діагностичні тести завантажуються до початкової область ВП (перші 4 Кслов) і далі виконуються з допомогою діагностичного устаткування. Тести розташовані на півметровій магнітної стрічці як масивів. Після виконання тестів чергового масиву в ВП завантажується й виконується наступний масив тестів. Завантаження тестів виконується однієї зі селекторних каналів у спеціальній режимі завантаження ТЛН.

[pic].

У другий стадії діагностування перевіряється микропрограммная пам’ять процесора, що використовується наступних стадіях діагностування. У них містяться мікропрограми операцій установки, опитування, порівняння і ветвления.

На третьої стадії діагностування виконується перевірка тригерів (регістрів) процесора. Ці тести називаються тестами нульового циклу. Опитування стану тригерів (регістрів) виконується по додатковим лініях опитування. Тригери (регістри) перевіряються на установку в 0−1-0. Результати перевірки порівнюються з еталонними, записаними в форматі тесту. Місце несправності визначається за безплатним номером тесту, який виявивши невідповідність. У діагностичному довіднику тестів нульового циклу номера тесту відповідає конструктивний адреса київська і назва несправного триггера на функціональної схеме.

З допомогою тестів одиничного циклу перевіряються комбінаційні схеми. Їх послідовність визначається умовним алгоритмом діагностування. Тести комбінаційних схем виконуються так: з допомогою операції установки в регістрі процесора, розташованому на вході перевіреній комбінаційної схеми, задається стан, відповідне вхідному тестовому впливу. Виконується микрооперация прийому вихідного сигналу комбінаційної схеми в регістр розташований не вдома комбінаційної; схеми; Стан цього регістру записується в діагностичну область ВП, та був порівнюється зі еталонним. Залежно від результатів тесту виконується перехід ось до чого тесту При виявленні несправності индицируется. номер тесту. У діагностичному довіднику тестів одиничного циклу вказані як підозрювані ТЭЗ, а й значення сигналів на входах, проміжних точках і виходах комбінаційної схеми. Така докладна інформація дозволяє уточнити локалізацію до монтажних зв’язків чи мікросхем. На наступних стадіях діагностування, використовують інші методи діагностування, перевіряються мультиплексный і селекторный канали, а також функціональні кошти ЕОМ з допомогою тест-секций діагностичного монитора.

3. МЕТОД ПОСЛІДОВНОГО СКАНИРОВАНИЯ.

Метод послідовного сканування є варіантом методу двухэтапного діагностування, у якому схеми з пам’яттю (регістри і тригери) як діагностування перетворюються на один сдвигающий регістр із встановлення їх у довільне стан і опитування з допомогою простий операції сдвига.

Узагальнена схема системи діагностування, використовує метод послідовного сканування, показано на рис. 12,.

[pic].

Рис. 12. Узагальнена схема системи діагностування, реалізує метод послідовного сканирования:

1,…, i, l,… n — переважна більшість регістру; 1 ", …і «, l » ,…, n «—додаткова частина регістру (тригери освіти сдвигового регистра).

Цей метод поширився в ЕОМ великих інтегральних мікросхемах (БІС). Разом з очевидними достоїнствами БІС їх використання утрудняє проблему діагностування ЕОМ у зв’язку з обмеженими можливостями доступу до схемами, розташованим всередині БІС. При диагностировании ЕОМ, побудованої на БИС,.

[pic].

Рис. 13. Основний тригер і тригер сканирования.

виникають проблеми перевірки БІС, містять комбінаційні схеми і схеми з пам’яттю при невеличкому числі додаткових входів і выходов.

Для перетворення всіх тригерів БІС до одного сдвигающий регістр кожному триггеру логічного схеми надається додатковий тригер типу D, причому кожне подружжя тригерів, основний рахунок і додатковий, з'єднується таким чином, що утворює один розряд сдвигающего регистра.

Перший тригер кожної пари, чи тригер даних (рис. 8.13), використовують як до виконання основних функцій при роботі машини, і для тестування. І він має дві входу даних: робочий і сканування, і навіть два входу синхронізації: від процесора і південь від коштів тестового диагностирования.

Другий тригер пари, чи тригер сканування, використовується головним чином заради тестування. Його вхід постійно з'єднаний із виходом першого триггера, а синхросигнал надходять лише засоби тестового диагностирования.

У режимі діагностування стан першого триггера передається другому триггеру за сигналами СТД, отже може бути опитано СТД, що надсилають синхросигнал другого тригер і шляхом зсуву видають його інформацію через вихідний контакт даних сканирования.

Ці триггерные пари з'єднуються послідовний у кілька сдвигающих регістрів. Вихід даних однієї пари тригерів сполучається з входами даних сканування інший пари т. буд. (рис. 14).

Кошти тестового діагностування можуть подавати синхросигналы на все тригери сканування і шляхом зсуву видавати їхній вміст як послідовності біт до лінії. Оскільки кожна біт у цій послідовності відповідає своєї триггерной парі, можна визначити стан кожного триггера логічного схемы.

[pic].

Рис. 14. Поєднання тригерів схеми як диагностирования.

Кошти тестового діагностування можуть ставити будь-яке стан тригерів, подаючи на лінію входу даних сканування необхідну настановну последовательность.

Діагностування виконується удвічі этапа.

Перший етап. Діагностування схем з пам’яттю (регістрів і тригерів). Виконується так: встановлюється режим сдвигающего регістру; здійснюється перевірка сдвигающего регістру отже, всіх схем з пам’яттю шляхом послідовного зсуву у ній нулів і единиц.

Другий етап. Діагностування комбінаційних схем.

Виконується так: встановлюється режим сдвигающего регістру; вхідний регістр комбінаційної схеми встановлюється до стану, відповідне тестовому впливу, шляхом подач послідовного потоку даних на вхід сдвигающего регістру: виконується перехід у нормальний режим; виконується микрооперация передачі сигналів з виходів комбінаційної схеми; виконується опитування стану вихідного регістру комбінаційної схеми (результату) шляхом послідовного зсуву його вмісту в апаратуру тестового діагностування; здійснюється порівняння результату з эталоном.

4. МЕТОД МИКРОДИАГНОСТИРОВАНИЯ.

Сукупність процедур, діагностичних мікропрограм і спеціальних схем, які забезпечують транспортування тестового набору на вхід проверяемого блоку, виконання перевіреній микрооперации, транспортування результатів перевірки до схемами аналізу, порівнювати з еталоном і галуження за результатами порівняння, називається микродиагностикой.

Розрізняють два типу микродиагностики: вмонтовану і загружаемую.

Що стосується вбудованої микродиагностики діагностичні мікропрограми розміщуються у постійній микропрограммной пам’яті ЕОМ, а при загружаемой — осіб на зовнішньому носії данных.

При зберіганні у постійної микропрограммной пам’яті микродиагностика є звичайну микропрограмму, яка використовує стандартний набір микроопераций. Проте внаслідок обмеженого обсягу постійної микропрограммной пам’яті на обсяг микродиагностики накладаються досить жорсткі обмеження, у результаті доводиться використовувати різні способи стискування інформації. З цією метою іноді використовують спеціальні микрокоманды генерації тестових наборів. Це дозволяє зменшити необхідний для тестових констант обсяг микропрограммной памяти.

Зазвичай, при зберіганні микродиагностики у постійній микропрограммной пам’яті транспортуванню результатів перевірки доречно перевірки еталонів використовуються стандартні микрооперации, а порівняння — такі схеми, як акумулятор, схеми контролю чи аналізу умов. Як мікропрограми аналізу застосовується також мікропрограма опитування стану схем контролю ЭВМ.

Вбудована микродиагностика застосовується зазвичай, у малих ЕОМ з гаком обсягом микродиагностики.

[pic].

Рис. 15. Варіанти завантаження і виконання загружаемой микродиагностики.

Для середніх і великих ЕОМ при великий обсяг микродиагностики застосовується загружаемая микродиагностика. Є кілька варіантів завантаження і виконання загружаемой микродиагностики: зовнішній носій даних — регістр микрокоманд (РгМк) (рис. 15, а); зовнішній носій даних — оперативна пам’ять (ОП)—регистр микрокоманд (рис. 15, б); зовнішній носій даних — загружаемая управляюча пам’ять (ЗУП) микрокоманд—регистр микрокоманд (рис. 15, в).

Як устрою введення микродиагностики найчастіше використовують звані пультовые нагромадите" на гнучких магнітних дисках чи касетних магнітних лентах.

Перший варіант завантаження скоріш імітує «швидкий» тактовий режим, ніж виконання микрокоманд із реальним швидкодією, оскільки накопичення і виконання микрокоманд визначаються швидкістю введення даних із зовнішнього носія. Микрокоманды виконуються в міру їхнього надходження із зовнішнього носія данных.

Другий варіант завантаження передбачає можливість збереження і виконання микрокоманд з основний пам’яті ЕОМ, т. е. сумісність форматів оперативної «і керуючій пам’ятей. У цьому вся варіанті може бути є спеціальний вхід в регістр микрокоманд з оперативної памяти.

Третій варіант завантаження забезпечує завантаження в управляючу пам’ять микродиагностики певного обсягу й виконання її. із реальним швидкодією. Після закінчення виконання завантажується наступна порція микродиагностики.

Є й інші виходи завантаження і виконання, несуттєво які від наведених вище. Можливе також використання різних варіантів завантаження і виконання різними етапах діагностування ЭВМ.

Для середніх і великих ЕОМ зі збереженням микродиагностики на зовнішніх носіях даних, для опитування гніву й порівняння його з еталоном використовується додаткова апаратура. Останнім часом цих функцій все більше передаються так званим сервісним процесорам, у яких універсальні спроби з" управлінню пультовыми накопичувачами, опитування стану ЕОМ, порівнянню результатів з еталонними і індикації списку можливих несправностей. При микродиагностировании з допомогою додаткової апаратури кошти тестового діагностування виконують спеціальні діагностичні операції, такі як запуск микрокоманд, опитування стану, порівнювати з еталоном і повідомлення про несправності. Процедура виконання микродиагностики зазвичай така: кошти тестового діагностування завантажують в ЕОМ микрокоманды й прокурори дають наказ з їхньої виконання; ЕОМ відпрацьовує микрокоманды, після чого кошти тестового діагностування виробляють опитування стану, порівнювати з еталоном і повідомлення про несправності. Зазвичай при. микродиагностике тестові набори є частиною микрокоманды (полі констант). Глибина пошуку дефекту при микродиагностике залежить від числячи схем, котрим, передбачена можливість безпосереднього опитування стану. У зв’язку з цим у сучасних ЕОМ є можливість безпосереднього опитування стану практично всіх тригерів і регістрів ЭВМ.

Регістр микрокоманд встановлюється засобами тестового діагностування з допомогою діагностичної операції «Завантаження РгМк».

Стан регістрів вступає у СТД, де виконується діагностична операція перевірки эталоном.

При розбіжності результату з еталоном відбувається громовідвід з індикацією номери останова.

5. МЕТОД ЕТАЛОННИХ СОСТОЯНИЙ.

Метод еталонних станів характеризується тим, що об'єктом елементарних перевірок є апаратура, використовувана однією чи кількох тактах виконання робочого алгоритму функціонування, реалізованого як диагностирования.

[pic].

Рис. 16. Обобщенна" схема системи діагностування, реалізує метод еталонних состояний.

Як результат елементарної перевірки використовується стан апаратурних коштів диагностируемого устройства.

Процес діагностування методом еталонних станів, залежить від потактовом виконанні робочих алгоритмів ДУ, опитуванні стану ДУ кожному такті, порівнянні стану ДУ з еталонним і розгалуженні залежно від результату порівняння до виконання наступного такту чи повідомленню про неисправности.

При реалізації методу еталонних станів кошти тестового діагностування є сукупність апаратурних і програмних средств.

Узагальнена схема системи діагностування, реалізує метод еталонних станів, приведено на рис. 16.

При поданні алгоритмів операцій ЕОМ як графів кожному шляху і з багатьох шляхів на графі можна експортувати відповідність послідовність станів ЕОМ кожному такті: Si0, Si1,…, Sil, …, Sin, [pic] де п—число вершин граф-схемы алгоритму, відповідне числу тактів здійснення операції з конкретними умовами. Еталонною послідовністю станів вважається послідовність станів Sil, l=0, 1,…, п, мають місце за відсутності ошибок.

Перевірка виконується шляхом порівняння реальним станом ЕОМ Sil на lм такті i-го шляху з еталонним Sэil.

Розбіжність Sil і Sэil є ознакою неисправности.

Процедура діагностування методом еталонних станів приведено на рис. 17.

Задля реалізації методу еталонних станів кошти тестового діагностування повинен мати: засоби управління потактовой роботою ЕОМ; кошти опитування стану ЕОМ; кошти порівняння стану з еталонним і кошти повідомлення про неисправности.

Зазвичай його використовують у тому випадку, коли кошти тестового діагностування мають досить великі можливості. Наприклад, його можна використовувати під час діагностування каналів з допомогою процесора. Найбільше застосування його знаходять у пристроях зі схемної інтерпретацією алгоритмів функционирования.

З огляду на невизначеності станів деяких тригерів кожному стану Sil може відповідати деяке підмножина станів Silk, де k=0,1,…, т, т — безліч невизначених станів. Тому зазвичай до перевірки еталоном виконується маскування станів. Маска знімає невизначені стану .

Зазвичай управління потактовой роботою пристрої і опитування стану устрою виконуються з допомогою команди ДІАГНОСТИКА, а порівнювати з еталоном, маскування і повідомлення про неисправности—с допомогою команд на програмному уровне.

Команда ДІАГНОСТИКА адресує котра управляє слово в ВП, яке надходить на вхід диагностируемого устрою, як показано на рис. 8.18. Поєднання біт управляючого слова забезпечує просування тактів, і навіть опитування гніву й запис їх у ОП.

Інші операції, такі як маскування стану з єдиною метою винятку невизначених біт, порівняння його з еталонним станом і повідомлення про несправності, виконуються програмою діагностуючого устройства.

6. МЕТОД ДІАГНОСТУВАННЯ З ДОПОМОГОЮ СХЕМ УБУДОВАНОГО КОНТРОЛЯ.

Цей метод характеризується тим, що об'єктом елементарної перевірки є змінний блок, а засобами функціонального діагностування є схеми убудованого контролю (СВК), конструктивно суміщені з кожним) змінним блоком.

На рис. 19 показані диагностируемое влаштування і схеми убудованого контролю, що утворюють самопроверяемый змінний блок. Найбільша ймовірність правильного діагностування характеризується повної проверяемости ДУ і самопроверяемости СВК.

Тож тут наводиться лише визначення повної проверяемости ДУ.

[pic].

Рис. 19 Самопроверяемый змінний блок.

Диагностируемое пристрій називається повністю проверяемым, якщо будь-яка його несправність заданого класу можна знайти СВК в останній момент її першого прояви на вихідних пристроях .

[pic].

Рис 20 Структура системи діагностування, використовує схеми убудованого контроля.

Вимога повної проверяемости. ДУ і самопроверяемости СВК призводить до значним аппаратурным затратам, що обмежує застосовність даного методу пристроями, реалізованими здебільшого великих інтегральних микросхемах.

На рис. 20 приведено структура системи функціонального діагностування. Локальними засобами функціонального діагностування ЛСФД є самопроверяемые СВК з парами виходів fi1, fi2, додані кожному змінному блоку Бi загальним засобом функціонального діагностування ОСФД—устройство аналізу та індикації УАИ. Призначенням останнього є синхронізація сигналів помилок від змінних блоків із урахуванням їхньої зв’язків, запобігання можливої неоднозначності індикації через поширення сигналів помилок, і однозначна індикація несправного блока.

Перевагою методу діагностування з допомогою схем убудованого контролю є практично миттєве діагностування збоїв і заперечень, скорочення витрат за локалізацію перемежованих відмов і розробку діагностичних тестов.

7. МЕТОД ДІАГНОСТУВАННЯ З ДОПОМОГОЮ САМОПРОВЕРЯЕМОГО ДУБЛИРОВАНИЯ.

Цей метод аналогічний попередньому, оскільки він також грунтується на принципі самопроверяемости змінних блоків. Різниця у тому, що самопроверяемость змінних блоків досягається введенням у нього дублюючої аппа;

[pic].

Рис. 21 Структурна схема самопроверяемого блоку: Cж1,., Cжk-l — схеми сжатия.

ратуры і самопроверяемых схем стискування, які забезпечують отримання зведеного сигналу помилки, засвідчує про несправності змінного блоку. На рис. 21 приведено структурна схема самопроверяемого блоку. Такий спосіб забезпечення самопроверяемости призводить до великим, додатковим затратам апаратури, що виправдовує його використання у великих інтегральних .мікросхемах. При реалізації ЕОМ великих і надвеликих інтегральних мікросхемах останні часто використовуються неповністю, оскільки обмежувальним чинником не число вентилів БІС, а число висновків. Тому введення у БІС дублюючих схем, які її самопроверяемость, дозволяє повніше використовувати можливість БІС без значного збільшення обсягів апаратури .

8. МЕТОД ДІАГНОСТУВАННЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РЕЄСТРАЦІЇ СОСТОЯНИЯ.

Цей метод діагностування характеризується тим, що несправність чи збій локалізується станом ЕОМ, зареєстрованому в. момент прояви помилки і який містить інформацію про стан схем контролю, регістрів ЕОМ, адрес микрокоманд, попередніх моменту появи помилки, і той інформацію. Місце виникнення помилки визначається по зареєстрованому стану шляхом простежування траси помилки від місця її прояви до місця виникнення. Діагноз виконується з допомогою програмних засобів діагностування самої ЕОМ, якщо Діагностується місце виникнення збою, чи інший ЕОМ, якщо діагностується відмова. У ЕОМ, мають сервісні процесори, діагноз виконується з допомогою мікропрограм сервісного процессора.

Для пояснення методу діагностування по реєстрації стану розглянемо схему, показану на рис, 22. Ця схема розміщена у трьох різних блоках б1-бз. Виходи регістрів Pгl — РгЗ. тригерів помилок Тг0ш1 — ТгОшЗ, а також стан регістру микрокоманд (на схемою не показавши) надходять на реєстрацію состояния.

Припустимо, що. в останній момент виникнення помилки зареєстровано таке состояние:

Тг0ш1 =1; Pгl (0—7, До) = 111 011 111;

Тг0ш2=0; Рг2 (0—7, До) =0 1;

ТгОш3=0;РгЗ (0—7,К)=11 111 111 1.

Регістр микрокоманд містить код микрооперации Рг1:=РгЗ.

[pic].

Рис. 22. Приклад до методу діагностування по реєстрації состояния.

Після аналізу Тг0ш1 програмні чи микропрограммные кошти діагностування аналізують стан Рг1 з виявлення у ньому невідповідності інформаційних і контрольних біт. Оскільки таке невідповідність виявлено, виконується аналіз регістру передавача. У даному випадку це — регістр РгЗ, оскільки регістр микрокоманд в останній момент збою містив код микрооперации Рг1:=РгЗ. Аналіз вмісту регістру РгЗ показує виправдатись нібито відсутністю ньому помилок. Внаслідок цього робиться висновок у тому, що найбільш ймовірною причиною помилки є змінний блок Б1 чи зв’язок між блоком Б3 і Б1.

Список використаної литературы:

1. Б. М. Каган, І.Б. Мкртумян «Основи експлуатації ЭВМ».

2. О. П. Волков «До питання про автоматичної генерації діагностичних средств».

3. В. А. Орлов, Д. М. Бурляев «Експлуатація і ремонт ЕОМ. Організація роботи ВЦ».

———————————;

Рис. 11. порядок діагностування блоків і до і пристроїв в ЭВМ.

Рис. 18. Схема взаємодії діагностуючого і диагностируемого пристроїв при діагностуванню методом еталонних состояний.

Рис. 17. Процедура діагностування методом еталонних состоя6ний: jномер такту галузі алгоритму; I — номер галузі алгоритма.