Устройство для моделирования отказов в электронных схемах

)4 С 06 Р 15/2 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД ПО ДЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТВ Т 0 РСН 0 МУ СНИ ел 4:в(71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР(56) Авторское свидетельство СССР 11 734700, кл. С 06 Р 15/20, 1977.Авторское свидетельство СССР У 805334, кл. С 06 Р 15/20, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ В ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМАХ(57) Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано при исследовании надежности низкочастс)тных электронных схем на дии проектирования. Цель изобретеповышение точности моделирования за счет воспроизведения процессовизменения параметров элементов безискажения их вероятностных характеристик, С этой целью в устройство, содержащее блоки 1 -1 задания начальных значений параметров элементов,элемент ИЛИ 2, дешифратор 3, коммутатор 4, блок 5 управления, датчик 6равномерно распределенных случайныхчисел, генераторы 7, 12, - 12 импульсов, элемент И 8, распределит ь9 импульсов, счетчики 10,-10, 1111, 19, реверсивные счетчики 13, -13 , наборные поля 14 - 14, блок 15анализа, блоки 17, - 17 памяти, введенэлемент ИЛИ 18. 2 ил, 14014 .76Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании надежностинизкочастотных электронных схем на5стадии проектирования.Цель изобретения - повышение точности моделирования за счет воспроизведения процессов изменения параметров элементов без искажения их вероятностных характеристик.На фиг.1 показана функциональнаясхема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока управления.Устройство состоит из блоков 1 - 1задания начальных значений параметровэлементов, . элемента ИЛИ 2, дешифратора 3, коммутатора 4, блока 5 управления, датчика 6 равномерно распределенных случайных чисел, генерятора 7импульсов, элемента И 8, распределителя 9 импульсов, счетчиков 10,-10,111 в 11, генераторов 12 вимпульсов, реверсивных счетчиков 13- 13,.модели исследуемой схемы, состоящей, 25из наборных полей 14, - 14, блока 15анализа и блока 16 измерений, блоков17 -17 памяти, элемента ИЛИ 18 исчетчика 19,Блок 5 управления (фиг.2) состоитиз тактового генератора 20, формирователей 21-23 импульсов, счетчиков 24и 25, элементов ИПИ 26-28 и триггеров29-31.Распределитель 9 импульсов предназначен для преобразования значениявероятности в количество импульсов,равное числу, соответствующему этойвероятности в сформированном законераспределения,Устройство работает следующим об 40разом.Перед началом моделирования в блоки 1 - 1 заносится информация о законах распределения начальных значений параметров элементов, а в блоки4517, -17- информация об условных законах распределения скоростей изменения параметров во времени. Устанавливаются рабочие частоты генераторов12, -12, На наборных полях устанавли Оваются упорядоченные ряды элементовс требуемыми параметрами. В блоке 15анализа собирается исследуемая схема.По команде оператораПуск черезблок 5 управления устанавливаются в 55исходное состояние распределитель 9импульсов, счетчики 10,- 10, реверсивные счетчики 13,."13, и коммутатор 4. По слелунщей команде из блока управления коммутатор 4 устанавливается в первое положение, При этом подготавливается к работе блок 1, задания начальных значений параметров, счетчик 1 О, и реверсивный счетчик 13, . Они остаются в рабочем поло - жении до перехода коммутатора 4 в следующее состояние.Из блока 5 управления на датчик 6 поступает команда на формирование первого случайного числа, Это число поступает через дешифратор 3 на вход блока 1. Далее из блока 5 управления подается команда на разрешение работы блока 1, и реверсивного счетчика 131. Для получения случайного числа, соответствующего начальному значению параметра элемента, равномерно распределенное случайное висло, преобразованное дешифратором 3 и блоком 1, задания начального значения параметра элемента, поступает .через элемент ИЛИ 2 на элемент И 8 и дается разрешение на прохождение регулярных импульсов от генератора 7 на распределитель 9 импульсов и на суммирующий вход реверсивного счетчика 13, . При совпадении в блоке 1, сигнала, соответствующего сформированной вероятности, и сигнала, поступающего с распределителя 9 импульсов, снимается разрешение на прохождение импульсов через элемент И 8 на суммирующий вход ревер-. сивного счетчика 13, и на вход блока 5 управления с выхода элемента ИЛИ 2 подается команда о готовности первого случайного числа, соответствующего начальному значению параметра первого элемента. После получения этой команды через блок 5 управления снимается синхросигнал с блока 1, и реверсивного счетчика и подается команда на работу счетчика 10, на счетный вход которого начинают поступать импульсы от генератора 7, при этом в датчике 6 формируется новое равномерно распределенное случайное число. По мере поступления этих импульсов содержи-. мое счетчика 10 изменяется и в блоке 17 памяти выбираются адреса в области, соответствующей числу, хранящемуся в реверсивном счетчике 13 , По этим адресам производится считывание кодов вероятностей, которые через элемент ИЛИ 18 поступают на счетный вход счетчика 19 до тех пор, пока не наступит его переполнение, что соот ветстнует Формированию случайного чис.сна, с с)отцетстнусссяег скорости изменения параметра элемента.С выхода счетчика 19 команда о готовности второго случайного числа поступает в блок 5 управления. По этой команде снимается разрешение на работу счетчина 101, производится сброс распределителя 9 импульсов и перевод коммутатора 4 во второе положение. После этого аналогичным образом воспроизводится вторая пара чисел.После формирования и пар случайных чисел из блока 5 управления поступает сигнал, запрещающий работу генератора 7 импульсов, а на генераторы 12 - 12 - разрешающий. От генераторов 12-12импульсы поступают на счетные входы счетчиков 11 -11 . На устано 1вочные входы этих сумматоров с выходов счетчиков 10,-10 поступают чис. - ла, соответствующие скоростям изменения параметров элементов. При переполнении счетчиков 11 - 11 на их вылходах формируются импульсы, которые поступают на вычитающие входы соответствующих реверсивных счетчиков 13 -13. Частоты следования импульсов переполнения прямо пропорциональны кодам в соответствующих счетчиках 10,-10 и частотам соответствующих генераторов 12,-12. В соответствии с числами В реверсивных счетчиках 13, - 13 в блок анализа 16 подключаются элементы, установленные на наборных полях 15,-15. Частоты подключения элементов, а следовательно, скорости изменения параметров прямо пропорциональны числам, хранящимся в счетчиках 10- 10 .Для измерения выходного параметра исследуемой схемы в требуемые моменты времени с блока 5 уПравления подается запрет на прохождение импульсов от генераторов 12- 12на соответствующие счетчики 11, - 11 на время измерения. При этом переключение элементов, установленных на наборных полях 14,-14, прекращается и к блоку 15 анализа оказываются подключейными те элементы, параметры которых соответствуют параметрам элементов схемы в данный момент времени. На исследуемую схему в блок 15 анализа подается напряжение питания и производится измерение требуемого выходного пррашетра. После измерения параметровчерез блок 5 управления снимается запрет с генераторов 121 в 2 и процесс моделирования продолжается, В зависимости от требуемых показателей надежности моделирование продолжается до тех пор, пока выходной парамс тр це достигнет одной из грации поля допуска или до заданного времени.Многократное повторение описанного цикла моделирования позволяет получить совокупность реализаций случайного процесса изменения выходных параметров исследуемой схемь 1, а также статистические данные об отказах. Эта информация позволяет известными методами рассчитать показатели на; дежности схемы. с,1015 формула изобретения 20 Устройство для моделирования отказов в электронных схемах, содержащееи блоков задания начальных значений 25 параметров элементов (и - число моделируемых параметров), первый элементИЛИ, дешифратор, коммутатор, блокуправления, датчик равномерно распределенных случайных чисел,(п+1) генераторов импульсов, элемент И, распределитель импульсов, (2 п+1) счетчиков,п реверсивных счетчиков, и блоковпамяти и модель исследуемой схемы,выход которой является информационнымвыходом устройства, вход логической 35единицы которого соединен с информационным входом коммутатора управляющий вход которого соединен с выходомкода числа циклов блока управления, 40 Выход команды на формироВание случайного числа которого соединен свходом запуска датчика равномернораспределенных случайных чисел, выходкоторого соединен с входом дешифрато РаВыхОд которого соединен с информационными входами блоков заданияначальных значений параметров элементов, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен ссуммирующими входами реверсивных счетчиков и тактовым входом распределителя импульсов, выход которого соединен с входами значения разрешающего 55сигнала с первого по и-й блоков задания начальных значений параметровэлементов, первые синхровходы которьжсоединены с синхровходами суммирова 1401476ния с первого по и-й реверсивных счетчиков соответственно и разрешающим выходом блока управления, выход начала интервала формирования оче.5 редного случайного числа которого соединен с первыми синхровходами с первого по и-й счетчиков, выходы которых соединены с входами установки с (и+1)-го по. 2 п-й счетчиков соответ О ственно, счетные входы которых соединены с выходами с первого по и-й генераторов импульсов соответственно, выход (и+1)-го генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И, выходы с первого по и-й разрядов коммутатора соединены с вторыми синхровходами с первого по и-й блоков задания начальных значений параметров, вторыми синхровходами с первого по и-й счетчиков исинхровходами вычитания с первого по п-й реверсивных счетчиков соответственно, выходы которых соединены с первого по и-й входы со= ответственно модели исследуемой схе мы, выходы переполнения с (и+1)-го по 2 п-й счетчиков соединены с вычитающими входами с первого по и-й реверсивных счетчиков соответственно, выход переполнения (2 п+1)-го счетчика соединен с входом признака конца цикла моделирования блока управления отличающееся тем, что, с целью повьпдения точности моделирования за счет воспроизведения процессов изменения параметров элементовбез искажения их вероятностных характеристик, в него введен второй элемент ИЛИ, выход которого соединен сосчетным входом (2 п+1)-го счетчика,вход начальной установки которогосоединен с выходом датчика равномернораспределенных случайных чисел, входпуска устройства соединен с входомпуска блока управления, выход окончания интервала которого соединен свходами сброса распределителя импульсов, с первого по и-й счетчиков и спервого по п-й реверсивных счетчиковвыходы которых соединены с первымиадресными входами с первого по п-йблоков памяти соответственно, выходыкоторых соединены с первого по и-йвходами второго элемента ИЛИ, выходпервого элемента ИЛИ соединен с вхо;.дом признака начала интервала формирования очередного случайного числаблока управления, выход начальной установки которого соединен с входомзапуска (и+1)-го генератора импульсов, выход которого соединен с счетными входами с первого по и-й счетчиков, выходы которых соединены с вторыми адресными входами с первого пои-й блоков памяти соответственно,выхдд значения сигнала основного интервала работы блока управления соединен с входами запуска с первого поп-й генераторов импульсов,7 Составитель Н.Матвеевктор Н,Лазаренко Техред М.Ходанич Коррект аров каз 27 ираж 704 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 8 ВНИИПИ по д 13035, М