Устройство для статистического контроля логических блоков

.Броов,цкаяконструбюро рдена титутьско льство СССР 1/00, 1976. ство СССР 1/00, 1974. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ(46) 15,08.85, Бюл. У 30 (72) Р. Е.Богуславский, В.А А,А.Вдовиченко, А.П.Вишняк Л.Ф,Карачун, Р,И.Лупанова, А.М.Ромаикевич, О.Л.Руднев И.Х.Славинский и И.Т.Черне (71) Специальное проектноторское и технологического и автоматики и Киевский ор Ленина политехнический инс им.50-летия Великой Октябр циалистической революции (53) 681.,3(088.8)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ БЛОКОВ, содержащее генератор случайных чисел, преобразователь случайных чисел, коммутатор, блок статистических анализаторов, блок ввода исходныкданных,блок задания адреса контрольной точ-ки, блок индикации, генератор тактовых импульсов, причем первый выходгенератора тактовых импульсов соединен с входом запуска генератора случайных чисел, информационные выходыкоторого через преобразователь случайных чисел подключены к соответствующим входам контролируемого логическогоблока, выходы контролируемых точеккоторого связаны с соответствующимиинформационными входами первой группы входов коммутатора, адресные входы которого подключены к соответствующим выходам блока задания адресаконтрольной точки, управляющий входкоммутатора соединен с первым выходблока ввода исходных данных, второй ыход и первая группа выходов ого подключены соответственн входу выбора данных и группе входов данных блока статистических анализаторов, группа адресных входов и входзадания адреса контрольной точкикоторого соединены соответственнос группой выходов и выходом блоказадания контрольной точки, третийвыход и вторая группа выходов блокаввода исходных данных подключенысоответственно к входу разрешения и руппе входов задания закона ра деления преобразователя случаиныхчисел, второй выход генератора ттовых импульсов связан с тактбвыми входами блока ввода исходных данных и блока задания адреса контрольнойточки, выход коммутатора связан свходом проверки контрольных точекблока статистических анализаторов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей устройства за счет обеспечения возможности направленного поиска неисправностей, в неговведены два щупа и блок определенияусловных вероятностей, содержащийдва счетчика, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ и элемент И, причем выход первогоэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ связан спервым входом элемента И, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединенс вторым входом элемента И и с счетным входом первого счетчика, счетныйвход второго счетчика соединен с117 выходом элемента И, выход переноса первого счетчика связан с входом оста- нова счета второго счетчика, синхровходы первого и второго счетчиков подключены к третьему выходу генератора такторых импульсов, информационные выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами второй группы входов коммутатора, первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходами соответствующих щупов, вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с соответствующими. выходами третьей группы выходов блока ввода исходных данных, выходы контролируемого логического блока связаны с входами соответствующих щупов, выходы блока статистических анализаторов соединены с соответствующими входами блока индикации.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок статистических анализаторов содержит счетчик, сумматор, схему сравнения, блок памяти эталонов, блок памяти допустимых отклоненийпричем группа информационных выходов счетчика подключена к первой группе информационных входов сумматора, вторая группа 3415информационных входов которого связана с группой выходов блока памятиэталонов, группа информационных вхо"дов которого соединена с первойгруппой выходов блока ввода исходныхданных, группа адресных входов блокапамяти эталонов связана с группойвыходов блока задания адреса контрольной точки и группой адресных входов блока памяти допустимых отклонений, группа информационных входовкоторого подключена к первой группевыходов блока ввода исходных данных,второй выход которого подключен квходам выбора данных блоков памятиэталонов и допустимых отклонений,группа выходов сумматора и группавыходов памяти допустимых отклоненийсоединены с соответствующими группами входов схемы сравнения, выходкоторой связан с входом блока индикации устройства, группа установочных входов счетчика и счетный входсчетчика связаны соответственно сгруппой выходов и выходом коммутатораустройства, вход останова счетчикасоединен с выходом блока заданияадреса контрольной точки устройства.1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля функционирования логических блоков ЦВИ и других цифровых приборов, построенных на базе 5 интегральных схем.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности направленного поиска неисправностей.На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - функциональная схема блока определения условных вероятностей; на фиг. 3 - функциональная схема 15 блока задания номера контрольной точки; на фиг. 4 - функциональная схема блока статистических анализаторов.Устройство содержит генератор 1 случайных чисел, преобразователь 2 20 случайных чисел, контролируемый логи 2ческий блок 3, коммутатор 4, блок 5 статистических анализаторов, блок б индикации, блок 7 задания адреса контрольной точки, блок 8 ввода исходных данных, генератор 9 тактовых импульсов, щупы 10 и 11 и блок 12 определения условных вероятностей.Блок определения условных вероятностей (фиг. 2) содержит элемент И 13, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 и 15 и два счетчика 16 и 17.Блок задания адреса контрольной точки (фиг. 3) содержит два счетчика 18 и 19.Блок статистических анализаторов (фиг, 4) содержит счетчик 20, сумматор 21, узел 22 памяти эталонов, схему 23 сравнения и узел 24 памяти допустимых отклонений.Устройство для статистическогодиагностирования логических блоковработает следующим образом.Последовательность сигналов, формируемая генератором 1 в соответствии с заданным из блока 8 ввода законом распределения вероятностей, поступает навходы контролируемого логического блока, Случайные сигналы сконтролируемых точек контролируемого 10. блока 3, снимаются коммутатором 4 ипередаются на входы блока 5 статистических анализаторов. Порядок опросаконтрольных точек блока 3 определяетсяблоком 7 задания адреса контрольной 15точки либо в соответствии с кодомномера контрольной точки, поступающим из блока 8 ввода по входамсумматора 21 в счетчик 19, либо всоответствии с кодами, формируемыми 20счетчиком 19 после выдачи каждогосигнала переполнения из счетчика 18В блоке 5 статистических анализаторовс помощью счетчика 20 на вход которого поступает последовательность 25сигналов из выбранной контрольнойточки, производится определение математических ожиданий сигналов .в заданных контрольных точках, а затем.спомощью сумматора 21 вычисляется 30абсолютная величина разности двухчисел Мщ -М , где М- значениематематического ожидания сигнала,зафиксированное счетчиком 20, аМ- эталонное значение математического ожидания, полученное приэксперименте с заведомо исправнымлогическим блоком или в результатемоделирования работы блока на ЭВМ.С помощью схемы 23 сравнения произ Оводится сравнение величины М - Мизм этс допустимым отклонением д", т.е.выполняется операция проверки неравенства (М -М ) с д". Если отклонение Мот эталонной величины .45М , превышает заданный интервал с/,из схемы 23 в блок 6 индикации поступает сигнал о наличии неисправности. При необходимости может бытьвыдана также информация о номереконтрольной точки, в которой эта неисправность зафиксирована,В процессе работы в блоке 7 (какуже упоминалось) на счетчике 19формируются коды номеров контрольных 55точек. Эти коды в качестве адресовячеек поступают на адресные входыузлов 22 и 24, в которых хранятся соответственно коды величин М , иобеспечивают выдачу кодов этих величин на входы сумматора 21 и схемы 23сравнения.оПосле обнаружения факта неисправности может быть произведена локализация места неисправности, в томчисле и на участках схемы с петлямиобратных связей. Для этого включаетсясистема направленного поиска отказов,состоящая из блока. 12 определенияусловных вероятностей, первого ивторого щупов 10 и 11.Возможность осуществить направленный поиск появляется вследствиетого, что условные вероятности случайных сигналов во всех узлах участкапетли обратной связи, не содержащейотказавшего элемента, сохраняютсяпостоянными. 1 упы 10 и 11 подключаются к двум контрольным точкам контролируемого блока 3, которые соответствуют двум узлам одной петли наэлектрической схеме блока При этомгенератор 1 случайных чисел продолжает работать и на входы блока 3поступают последовательности случайных сигналов,Последовательности выходных сигналов, снимаемые с помощью щупов 10и 11 из двух выбранных контрольныхточек, поступают в блок 12 определения условных вероятностей, где производится определение условных вероятностей появления случайных сигналовв какой-либо из этих точек при условии появления соответствующих сигналов в другой точке.Измерение условной вероятностисигналов блоком 12 производитсяследующим образом.Последовательности сигналов Х 1и Х 2, для которых необходимо определить условную вероятность Р(Х 1/Х 2),подаются на первые входы элементов14 и 15, на вторые входы которыхподаются сигналы "0" или "1", чтообеспечивает получение на выходахсхем прямых или инверсных значенийсигналов Х 1 и Х 2. С выходов схем 14и 15 сигналы Х 1 и Х 2 поступают навходы схемы И 13. На выходе схемыИ 13 формируется последовательностьсигналов с вероятностью появленияР(Х 1 Х 2), которая подается на счетный вход счетчика 16, Через некотороевремя на счетчике 16 будет сформировано двоичное число М(Х 1 Х 2), равноечислу событий, включающихся в совместном появлении Х 1 и Х 2. Кроме того,последовательность сигналов Х 2 подается на счетный вход. счетчика 17Через некоторое время на счетчике 17.будет сформировано двоичное числоМ(Х 2), равное числу появлений сигнала Х 2 за это время. Если М(Х 2)=2где ш чйсло разрядов счетчика 17, 1 Она выходе счетчика 17 появится сигнал переполнения, поступающий на входостановки счета счетчика 16 и останавливающий счетчик 16, Число М(Х 1 Х 2),которое будет зарегистрировано в этот 15момент на счетчике 20, представляетсобой. мантиссу двоичной дроби М(Х 1 Х 2) М(Х 1. Х 2) М(Х 2) 2которую при М(Х 2) = 2 , достаточнобольшом, можно считать условнойР(Х 1 Х 2) вероятностью Р(Х 1/Х 2)Р (Х 2)Генератор 9 тактовых импульсов обеспечивает подачу импульсов навходы синхронизации счетчиков 16 и 17 блока 12.Данные, полученные после указанных измерений с выходов счетчика 16 блока 12, поступают через коммутатор 4, настраиваемый сигналом из блока 8 1 202530 ввода, на установочные входы счетчика 21 блока 6 и записываются в его разряды. Обработка полученных данных в блоке 6 производится аналогично укаэанному вышее. При этом производится проверка неравенства (Р, . -Р ) с сРр, где Р,и Р - соответственно измеренные и эталонные условные вероятности, Ур - допустимое отклонение условной вероятности, Величины Р, и д" хранятся в узлах 22 и 24 блока 6, считываются оттуда по адресам, поступающим иэ блока 8 ввода через счетчик 19 блока 7 на адресные входы узлов 22 и 24.Изменение величины условной вероятности более допустимого уровня говорит о наличии неисправности на участке между выбранными контрольными точками, Один иэ щупов 10. или 11 исследуемый участок петли уменьшается до тех пор, пока он не сократится до одного элемента.Исходные данные (Мэ, Р, д" и др),используемые в процессе поиска неисправностей; вводятся в устройство и записываются в узлы 22.и 24 с помощью блока 8 ввода данных на ЭВМ (если ЭВМ подключена к устройству контроля) или снимаются непосредственно с эталонного блока (если контроль осуществляется сравнением. с эталоном),1173415 От Составитель И. Сафроновактор Ю. Ковач Техред О.Ьеце Корректор Л. Бескид Тираж 7 аказ 5054/4 писное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о113035, Москва, Ж, Раушска тета СССРрытийнаб., д. 4/5