Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Системы диагностики ПК

Название: Системы диагностики ПК
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: реферат Добавлен 12:56:54 01 августа 2005 Похожие работы
Просмотров: 2344 Комментариев: 3 Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать

министерство образования РФ

Таганрогский радиотехнический университет

Реферат

по курсу «основы эксплуатации ЭВМ»

на тему: ««сИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ МИКРО эВМ И пК» »

Выполнил: Суспицын Д.Ю

Проверил: Евтеев Г.Н.

Таганрог 2001
Содержание:

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ................. 3

2. МЕТОД ДВУХЭТАПНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ........................ 8

3. МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СКАНИРОВАНИЯ.................... 13

4. МЕТОД МИКРОДИАГНОСТИРОВАНИЯ......................................... 15

5. МЕТОД ЭТАЛОННЫХ СОСТОЯНИЙ............................................... 18

6. МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ СХЕМ ВСТРОЕННОГО КОНТРОЛЯ................................................................................................... 20

7. МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ САМОПРОВЕРЯЕМОГО ДУБЛИРОВАНИЯ........................................................................................ 22

8. МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РЕГИСТРАЦИИ СОСТОЯНИЯ................................................................................................ 22

Список использованной литературы:................................. 24


1. ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Быстро увеличивается число ЭВМ» находящихся в экс­плуатации, и возрастает их сложность. В результате растет численность обслуживающего персонала и повышаются тре­бования к его квалификации. Увеличение надежности ма­шин приводит к тому, что поиск неисправных элементов и ремонт их производятся сравнительно редко. Поэтому на­ряду с повышением надежности машин наблюдается тен­денция потери эксплуатационным персоналом определен­ных навыков отыскания и устранения неисправностей. Та-ким образом, возникает проблема обслуживания непрерывно усложняющихся вычислительных машин и си­стем в условиях, когда не хватает персонала высокой ква­лификации.

Современная вычислительная техника решает эту проблему путем создания систем автоматического диагиостирования неисправностей, которые призваны облегчать обслуживание и ускорить ремонт машин.

Система автоматического диагностирования представляет собой комплекс программных, микропрограммных и аппаратурных средств и справочной документации (диагностических справочников, инструкций, тестов).

Введем некоторые определения, которые потребуются в дальнейшем при описании различите систем автоматиче­ского диагностирования.

Различают системы тестового и функционального диагностирования. В системах тестового диагностирования воздействия на диагностируемое устройство (ДУ) поступают от средств диагностирования (СД). В системах функцио­нального диагностирования воздействия, поступающие на ДУ, заданы рабочим алгоритмом функционирования. Обо­бщенные схемы систем тестового и функционального диаг­ностирования показаны на рис. 1.

Классификация средств диагностирования приведена на рис. 2.

Рис.1. Обобщенные схемы систем тестового (а) и функцио­нального (б) диагностирования

Рис. 2. Классификация средств автоматического диагиостирования

В средних и больших ЭВМ используются, как правило, встроенные (специализированные) средства диагностиро­вания. В микро-ЭВМ чаще используются встроенные средства подачи тестовых воздействий в внешние универсальные средства (например, сигнгатурные анализаторы) для снятия ответов и анализа результатов.

Процесс диагностирования состоит из определенных час­тей (элементарных проверок), каждая из которых характеризуется подаваемым на устройство тестовым или рабочим воздействием я снимаемым с устройства ответом. Получа­емое значение ответа (значения сигналов в контрольных точках) называется результатом злементарной проверки.

Объектом элементарной проверки назовем ту часть ап­паратуры диагностируемого устройства на проверку кото­рой рассчитано тестовое или рабочее воздействие элементарной проверки.

Совокупность элементарных проверок, их последова­тельность и правила обработки результатов определяют алгоритм диагностирования.

Алгоритм диагностирования называется безусловным. если он задает одну фиксированную последовательность реализации элементарных проверок.

Рис3. Процесс диагностирова- Рис.4 Структурная схема встроен-

ния по принципу раскрутки. ных средств тестового диагности-

рования.

Алгоритм диагностирования называется условным, если он задает несколько различных последовательностей реали­зации элементарных проверок.

Средства диагностирования позволяют ЭВМ самостоя­тельно локализовать неисправность при условии исправно­сти диагностического ядра, т. е. той части аппаратуры, ко­торая должна быть заведомо работоспособной до начала процесса диагностирования.

При диагностировании ЭВМ наиболее широкое распро­странение получил принцип раскрутки, или принцип расши­ряющихся областей, заключающийся в том, что на каждом wane диагностирования ядро и аппаратура уже проверен­ных исправных областей устройства представляют собой средства тестового диагностирования, а аппаратура очеред­ной проверяемой области является объектом диагностиро­вания.

Процесс диагностирования по принципу раскрутки, или расширяющихся областей, показан на рис. 3. Диаг­ностическое ядро проверяет аппаратуру первой области, затем проверяется аппаратура второй области с использо­ванием ядра и уже проверенной первой области и т.д.

Диагностическое ядро, или встроенные средства тестового диагностирования (СТД), выполняет следующие функ­ции:

загрузку диагностической информации;

подачу тестовых воздействий на вход проверяемого блока;

опрос ответов с выхода проверяемого блока;

сравнение полученных ответов с ожидаемыми (эталон­ными);

анализ и индикацию результатов.

Для выполнения этих функций встроенные СТД в об­щем случае содержат устройства ввода (УВ) и накопители (Н) диагностической информации (тестовые воздействия, ожидаемые ответы, закодированные алгоритмы диагности­рования), блок управления (БУ) чтением и выдачей тесто­вых воздействий, снятием ответа, анализом и выдачей ре­зультатов диагностирования, блок коммутации (БК), поз­воляющий соединить выходы диагностируемого блока с блоком сравнения, блок сравнения (БС) и устройство вывода результатов диагностирования (УВР). На рис. 4 приведена структурная схема встроенных средств тестово­го диагностирования.

Показанные на структурной схеме блоки и устройства могут быть частично или полностью совмещенными с аппа­ратурой ЭВМ. Например, в качестве устройств ввода могут использоваться внешние запоминающие устройства ЭВМ, в качестве накопителя—часть оперативной или управляю­щей памяти, в качестве блока управления — микропрограм­мное устройство управления ЭВМ, в качестве блока срав­нения—имеющиеся в ЭВМ схемы сравнения, в качестве блока коммутации — средства индикации состояния аппа­ратуры ЭВМ, в качестве устройства вывода результатов— средства индикации пульта управления или пишущая ма­шинка.

Как видно из структурной схемы, приведенной на рис. 4. встроенные средства диагностирования имеют практически те же блоки и устройства, что и универсальные ЭВМ. И не удивительно, что с развитием интегральной микроэлектро­ники и массовым выпуском недорогих микропроцессоров и микро-ЭВМ их стали использовать в качестве средств ди­агностирования ЭВМ. Такие специализированные процессо­ры, используемые в целях обслуживания и диагностирова­ния ЭВМ, получили название сервисных процессоров (рис. 5). Благодаря своим универсальным возможностям и раз­витой периферии, включающей пультовый накопитель, клавиатуру, пишущую машинку и дисплей, сервисные процес­соры обеспечивают комфортные условия работы и представ­ление результатов диагностирования обслуживающему пер­соналу в максимально удобной форме.

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.

Рис. 9 Операции, выполняемые при диагностировании по методу двухэтапного диагностирования

В тестах, предназна­ченных для проверки комбинационных схем, управляющая информация задает адрес микрооперации приема сигнала с выхода комбинационной схемы в выходной регистр (рис. 10).

Рис.10. Схема выполнения одного ТЛН

Управляющая информация может задавать адреса микроопераций, обеспечивающих передачу тестового воз­действия на вход проверяемых средств и транспортировку результата в триггеры, имеющие опрос.

С помощью операции «Опрос» записывается состояние всех регистров и триггеров ДУ в оперативную или слу­жебную память.

Для выполнения операции «Опрос» в аппаратуру ДУ вводятся дополнительные связи с выходов регистров и триггеров на вход блока коммутации СТД, связанного с информационным входом оперативной или служебной па­мяти.

С помощью операции «Сравнение я ветвление» обеспе­чивается сравнение ответа ДУ на тестовое воздействие с эталонной информацией. ТЛН задается адрес состояния проверяемого регистра или триггера в оперативной и слу­жебной памяти, записываемого с помощью операции «Оп­рос», а также его эталонное состояние. Возможны два исхода операции «Сравнение и ветвление»— совпадение и несовпадение ответа с эталоном. Метод двухэтапного ди­агностирования использует, как правило, условный алго­ритм диагностирования. Поэтому ТЛН содержит два адреса ветвления, задающих начальный адрес следующих ТЛН в оперативной памяти.

Для хранения ТЛН, как правило, используется магнит­ная лента, а для их ввода — стандартные или специальные каналы ввода.

Тесты локализации неисправностей обычно загружают­ся в оперативную память и подзагружаются в нее по окончании выполнения очередной группы ТЛН. Поэтому до начала диагностики по методу ТЛН проверяется опе­ративная память и микропрограммное управление.

При обнаружении отказа на пульте индицируется но­мер теста, по которому в диагностическом справочнике отыскивается неисправный сменный блок.

В качестве примера реализации метода двухэтапного диагностирования рассмотрим систему диагностирования процессора ЭВМ ЕС-1030. Для нормальной загрузки и выполнения диагностических тестов процессора ЭВМ ЕС-1030 необходима исправность одного из селекторных каналов и начальной области оперативной памяти (ОП). Поэтому вначале выполняется диагностирование ОП. Для этого имеется специальный блок, обеспечивающий провер­ку ОП в режимах записи и чтения нулей (единиц) тяже­лого кода/обратного тяжелого кода. Неисправность ОП локализуется с точностью до адреса и бита.

Следующие стадии диагностирования, последователь­ность которых приведена на рис. 11, используют уже проверенную оперативную память.

На нервов стадии диагностические тесты загружаются в начальную область ОП (первые 4 Кслов) и затем вы­полняются с помощью диагностического оборудования. Тесты расположены на магнитной ленте в виде массивов. После выполнения тестов очередного массива в ОП загру­жается и выполняется следующий массив тестов. Загрузка тестов выполняется по одному из селекторных каналов в спе­циальном режиме загрузки ТЛН.

Рис. 11. порядок диагностирования блоков и к и устройств в ЭВМ


На второй стадии диагно­стирования проверяется мик­ропрограммная память процес­сора, которая используется на следующих стадиях диагности­рования. В ней содержатся микропрограммы операций ус­тановки, опроса, сравнения и ветвления.

На третьей стадии диагно­стирования выполняется про­верка триггеров (регистров) процессора. Эти тесты называ­ются тестами нулевого цикла. Опрос состояния триггеров (регистров) выполняется по дополнительным линиям опро­са. Триггеры (регистры) про­веряются на установку в 0-1-0. Результаты проверки сравниваются с эталонны­ми, записанными в формате теста. Место неисправности определяется по номеру теста, который обнаружив несо­ответствие. В диагностическом справочнике тестов нуле­вого цикла номеру теста соответствует конструктивный адрес и название неисправного триггера на функциональ­ной схеме.

С помощью тестов единичного цикла проверяются ком­бинационные схемы. Их последовательность определяется условным алгоритмом диагностирования. Тесты комбина­ционных схем выполняются следующим образом: с по­мощью операции установки в регистре процессо­ра, расположенном на входе проверяемой комбинационной схемы, задается состояние, соответствующее входному тестовому воздействию. Выполняется микрооперация приема выходного сигнала комбинационной схемы в регистр расположенный на выходе комбинационной; схемы; Состояние этого регистра записывается в диагностическую область ОП, а затем сравнивается с эталонным. В зависимости от исхода теста выполняется переход к следующему тесту При обнаружении неисправности индицируется .номер теста. В диагностическом справочнике тестов единичного цикла указаны не только подозреваемые ТЭЗ, но и значе­ния сигналов на входах, промежуточных точках и выходах комбинационной схемы. Такая подробная информация дозволяет уточнить локализацию до монтажных связей или микросхем. На следующих стадиях диагностирования, ис­пользующих другие методы диагностирования, проверяют­ся мультиплексный и селекторный каналы, а также функ­циональные средства ЭВМ с помощью тест-секций диагно­стического монитора.

3. МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СКАНИРОВАНИЯ.

Метод последовательного сканирования является вари­антом метода двухэтапного диагностирования, при кото­ром схемы с памятью (регистры и триггеры) в режиме диагностирования превращаются в один сдвигающий регистр с возможностью установки его в произвольное со­стояние и опроса с помощью простой операции сдвига.

Обобщенная схема системы диагностирования, исполь­зующей метод последовательного сканирования, показана на рис. 12,

Рис. 12. Обобщенная схема системы диагностирования, реализующей метод последовательного сканирования:

1,..., i , l ,... n — основная часть регистра; 1' , ... i ' , l' ,..., n' —дополнительная часть регистра (триггеры образования сдвигового регистра)

Этот метод получил распространение в ЭВМ на боль­ших интегральных микросхемах (БИС). Вместе с очевид­ными достоинствами БИС их использование затрудняет проблему диагностирования ЭВМ в связи с ограниченными возможностями доступа к схемам, расположенным внутри БИС. При диагностировании ЭВМ, построенной на БИС,

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.

Регистр микрокоманд устанавливается средствами тесто­вого диагностирования с помощью диагностической опе­рации «Загрузка РгМк».

Состояние регистров поступает в СТД, где выполня­ется диагностическая операция сравнения с эталоном.

При несовпадении результата с эталоном происходит останов с индикацией номера останова.



5. МЕТОД ЭТАЛОННЫХ СОСТОЯНИЙ

Метод эталонных состояний характеризуется тем, что объектом элементарных проверок является аппаратура, используемая на одном или нескольких тактах выполнения рабочего алгоритма функционирования, реализуемого в режиме диагностирования.

Рис. 16. Обобщенна» схема системы диагностирования, реализующей метод эталонных состояний

В качестве результата элемен­тарной проверки используется состояние аппаратурных средств диагностируемого устройства.

Процесс диагностирования по методу эталонных состо­яний, заключается в потактовом выполнении рабочих алго­ритмов ДУ, опросе состояния ДУ на каждом такте, срав­нении состояния ДУ с эталонным и ветвлении в зависи­мости от исхода сравнения к выполнению следующего так­та или сообщению о неисправности.

При реализации метода эталонных состояний средства тестового диагностирования представляют собой совокуп­ность аппаратурных и программных средств.

Обобщенная схема системы диагностирования, реализу­ющей метод эталонных состояний, приведена на рис. 16.

При представлении алгоритмов операций ЭВМ в виде графов каждому пути i из множества путей на графе мож­но поставить в соответствие последовательность состояний ЭВМ на каждом такте: Si0 , Si1 ,..., Sil , ... ,Sin ,

Рис. 18. Схема взаимодействия диагностирующего и диагностируемого устройств при диагностированию по методу эталонных состояний.

Рис. 17. Процедура диагностирования по методу эталонных состоя6ний: j - номер такта ветви алгоритма; I – номер ветви алгоритма


где п—число вершин граф-схемы алгоритма, соответству­ющее числу тактов выполнения операции с конкретными условиями. Эталонной последовательностью состояний счи­тается последовательность состояний Sil , l=0, 1,...,п, име­ющих место при отсутствии ошибок.

Проверка выполняется путем сравнения реального со­стояния ЭВМ Sil на l-м такте i-го пути с эталонным Sэ il .

Несовпадение Sil и Sэ il является признаком неисправности.

Процедура диагностирования по методу эталонных со­стояний приведена на рис. 17.

Для реализации метода эталонных состояний средства тестового диагностирования должны иметь:

средства управления потактовой работой ЭВМ;

средства опроса состояния ЭВМ;

средства сравнения состояния с эталонным и средства сообщения о неисправности.

Обычно этот метод используется в тех случаях, когда средства тестового диагностирования имеют достаточно большие возможности. Например, этот метод может исполь­зоваться при диагностировании каналов с помощью процес­сора. Наибольшее применение этот метод находит в устрой­ствах со схемной интерпретацией алгоритмов функциониро­вания.

В силу неопределенности состояний некоторых тригге­ров каждому состоянию Sil может соответствовать некото­рое подмножество состояний Silk , где k=0,1,..., т, т — мно­жество неопределенных состояний. Поэтому обычно до срав­нения с эталоном выполняется маскирование состояний. Маска снимает неопределенные состояния .

Обычно управление потактовой работой устройства и опрос состояния устройства выполняются с помощью команды ДИАГНОСТИКА, а сравнение с эталоном, мас­кирование и сообщение о неисправности—с помощью ко­манд на программном уровне.

Команда ДИАГНОСТИКА адресует управляющее слово в ОП, которое поступает на вход диагностируемого устрой­ства, как показано на рис. 8.18. Сочетание бит управляю­щего слова обеспечивает продвижение тактов, а также оп­рос состояния и запись его в ОП.

Остальные операции, такие как маскирование состояния с целью исключения неопределенных бит, сравнение его с эталонным состоянием и сообщение о неисправности, вы­полняются программой диагностирующего устройства.

6. МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ СХЕМ ВСТРОЕННОГО КОНТРОЛЯ.

Этот метод характеризуется тем, что объектом элемен­тарной проверки является сменный блок, а средствами функционального диагностирования являются схемы встро­енного контроля (СВК), конструктивно совмещенные с каждым) сменным блоком.

На рис. 19 показаны диагностируемое устройство и схемы встроенного контроля, образующие самопроверяе­мый сменный блок. Наибольшая вероятность правильного диагностирования достигается при полной проверяемости ДУ и самопроверяемости СВК.

Поэтому здесь приводится только определение полной проверяемости ДУ.

Рис. 19 Самопроверяемый сменный блок.

Диагностируемое устройст­во называется полностью про­веряемым, если любая его неисправность заданного класса обнаруживается СВК в момент ее первого проявления на выходных устройствах .

Рис 20 Структура системы диагностирования, использующей схемы встроенного контроля

Требование полной проверяемости. ДУ и самопроверяе­мости СВК приводит к значительным аппаратурным затра­там, что ограничивает применяемость данного метода уст­ройствами, реализованными в основном на больших интег­ральных микросхемах.

На рис. 20 приведена структура системы функциональ­ного диагностирования. Локальными средствами функцио­нального диагностирования ЛСФД являются самопроверя­емые СВК с парами выходов fi 1 , fi 2 , приданные каждому сменному блоку Бi общим средством функционального ди­агностирования ОСФД—устройство анализа и индикации УАИ. Назначением последнего является синхронизация сиг­налов ошибок от сменных блоков с учетом их связей, предо­твращение возможной неоднозначности индикации из-за распространения сигналов ошибок и однозначная индика­ция неисправного блока.

Достоинством метода диагностирования с помощью схем встроенного контроля является практически мгновенное ди­агностирование сбоев и отказов, сокращение затрат на ло­кализацию перемежающихся отказов и на разработку ди­агностических тестов.

7. МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ САМОПРОВЕРЯЕМОГО ДУБЛИРОВАНИЯ.

Этот метод аналогичен предыдущему, так как он тоже основан на принципе самопроверяемости сменных блоков. Разница состоит в том, что самопроверяемость сменных блоков достигается введением в него дублирующей аппа-

Рис. 21 Структурная схема самопроверяемого блока: C ж1 ,.., C ж k - l — схемы сжатия.

ратуры и самопроверяемых схем сжатия, обеспечивающих получение сводного сигнала ошибки, свидетельствующего о неисправности сменного блока. На рис. 21 приведена структурная схема самопроверяемого блока. Этот способ обеспечения самопроверяемости приводит к большим, до­полнительным затратам аппаратуры, что оправдывает его применение в больших интегральных .микросхемах. При реализации ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных микросхемах последние часто используются неполностью, так как ограничивающим фактором является не число вен­тилей БИС, а число выводов. Поэтому введение в БИС дуб­лирующих схем, обеспечивающих ее самопроверяемость, позволяет более полно использовать возможность БИС без значительного увеличения объема аппаратуры .

8. МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РЕГИСТРАЦИИ СОСТОЯНИЯ.

Этот метод диагностирования характеризуется тем, что неисправность или сбой локализуется по состоянию ЭВМ, зарегистрированному в .момент проявления ошибки и со­держащему информацию о состоянии схем контроля, реги­стров ЭВМ, адресов микрокоманд, предшествующих момен­ту появления ошибки, и другую информацию. Место возник­новения ошибки определяется по зарегистрированному состоянию путем прослеживания трассы ошибки от места ее проявления до места ее возникновения. Диагноз выполня­ется с помощью программных средств диагностирования самой ЭВМ, если Диагностируется место возникновения сбоя, либо другой ЭВМ, если диагностируется отказ. В ЭВМ, имеющих сервисные процессоры, диагноз выполня­ется с помощью микропрограмм сервисного процессора.

Для пояснения метода диагностирования по регистрации состояния рассмотрим схему, показанную на рис, 22. Эта схема размещена в трех разных блоках б1з . Выходы регистров Pгl — РгЗ. триггеров ошибок Тг0ш1 — ТгОшЗ, а также состояние регистра микрокоманд (на схеме не пока­зав) поступают на регистрацию состояния.

Предположим, что. в момент возникновения ошибки за­регистрировано следующее состояние:

Тг0ш1 =1; Pгl (0—7, К) = 111011111;

Тг0ш2=0; Рг2 (0—7, К) =00000000 1;

ТгОш3=0;РгЗ(0—7,К)=11111111 1.

Регистр микрокоманд содержит код микрооперации Рг1:=РгЗ.

Рис. 22. Пример к методу диагностирования по регистрации состояния

После анализа Тг0ш1 программные или микропрограм­мные средства диагностирования анализируют состояние Рг1 с целью обнаружения в нем несоответствия информа­ционных и контрольных бит. Поскольку такое несоответст­вие обнаружено, выполняется анализ регистра передатчи­ка. В конкретном случае это — регистр РгЗ, так как регистр микрокоманд в момент сбоя содержал код микрооперации Рг1:=РгЗ. Анализ содержимого регистра РгЗ показывает отсутствие в нем ошибок. В результате этого делается за­ключение о том, что наиболее вероятной причиной ошибки является сменный блок Б1 или связи между блоком Б3 и Б1 .


Список использованной литературы:

1. Б.М. Каган, И.Б. Мкртумян «Основы эксплуатации ЭВМ»

2. А.П. Волков «К вопросу об автоматической генерации диагностических средств»

3. В.А. Орлов, Д.М. Бурляев «Эксплуатация и ремонт ЭВМ. Организация работы ВЦ»

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений22:12:19 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
13:25:57 24 ноября 2015
где, редиска рисунки???
09:40:41 15 апреля 2009

Работы, похожие на Реферат: Системы диагностики ПК

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150076)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru