Устройство для диагностики неис правностей многоярусных пирамидальных табличных схем Советский патент 1974 года по МПК G06F11/04 

Предяожевное устройство отноЧ сится к области вычислительной техники и может быть использовано для диагностики неисправностей мне ярусных пирамидальных табличных схем,

Известное устройство для диагностики неисправностей многоярусных пирамидальных табличных схем, содержащее блок формирования диагностических наборов, блок фиксации исходов проверок и блок управления, связанный с входами дешифратора, в котором выхода дешифратора с входами блока формирования диагностических наборов и выходы блока фиксации проверок с входами блока управления связаны непосредственно, способно локализовать только неисправности типа постоянный нуль.

Цель изобретения заключается в расширении возможностей устройства для диагностики неисправностей многоярусных шгравшдальных табличных схем по локализации неисправностей типа поатоянный и постоянная единица.

Эта цель достигается путей обеспечения связи выходов дешифратора с входами блока формирования агностических наборов, а также выходов блока фиксаши исходов проверок с входами олока управления через дополнительные преобразователи.

Рассмотрим методи локализации неисправностей пирамидальных табличных схем,

Шфамидальные табличные схемы строятся из табличных узлов, табличный узел содержит fn конъюнктивных элементов СКЭ), две группы входных и одну группу выходных шин (в каждой группе - шин; и реализует операцию сложения вычетов по модулю т ,

На фиг, I показан табличный узел, реалиэтющий сложение вычетов по модулю W к 3,

Слагаемые представляются в I так называемом оцнопозиционном коде в виде возбуждения одной шищГв каждой из д:щгх групп входаых шин. йаж.щй комбинации слагаевшх однозначно соответстЕОгет возбуждение одного из КЭ, стоящего на пересече нии соответст:Е1ующих шин. Выходы КЭ отвечающие одинаковым значениям суммы, объединяются выходными шинами узла, на которых формируется однопозиционный код результата. В дальнейшем рассматриваются пирамидальные схемы, в которых на каждом J -м ярусе имеется . табличных узлов I « -число ярусов). Совокупность табличных узлов входы которых отождествлены с выходами схеглы, первый (ниж ний) ярус, исходные шины любого табличного узла, не являющегося выходным, подключены к соотве тстЧЦ7ЮЩИМ входным шинам одной из групп входаых шин табличного узла, последующего яруса. Выходами схемы являются выходные шины табличного узла последнего (верхнего) яруса. В качестве примера на фиг. 1 представлена схема пиралшдальней табличной свертки шестнадцатиразрядного двоичного числа по модулю m 3. С точки зрения разработки методов диагностики пирамидальные табличные схемы имеют ряд специфических особенностей, ваш1ейшей ере да которых является способность исправных табличных узлов к транзитной передаче искажений сигналов что гарантирует при проявлении любой о.д1шочн6и неисправпости наличие так называемого чувствительного пути к выходам схелш. Это способстдует разработке простых алгоритмов диагностики одиночных усстойчивых неисправностей. Одиночная устойчивая неисправ ность типа постоянный О в пирами дальных табличных схемах приводит к невозбуждению выхо.дных шин неисправного табличного узла. Это вызы вает (благодаря свойст:ц7 транзитно передачи искажений) невозбуждение соответствующей выходной шины схемы. Неисправность постоянный О проявляется на выходах схемы тогда когда создаются условия для возбуж дения неисправного элемента, а он не возбуждается. Метод диагностики одиночной устойчивой неисправности постоянный О поясним на примере схемы свертки5 изображенной на фиг. 2. По отношению к матрще шожество всех остальных штриц распадается на два подмножества TL и Г/, , внутри которых матрицы связаны только между собой Применительно к фиг. I 11 .,,,,,3j«4,4J, , 2 ,.,4)4,,6),T)4ja}При отыскании неисправности в данной схеме возможны три взаимно исключающие друг друга случая: I. неисправность имеет место в матрице Mi, , 5. неисправность имеет место в матрице, принадлежащей подмножестщу . 3 неисправность имеет место в матрице подмножества Ff, Предположим, что известны два исходных набора Г«(1,,4,6,7,58), K+Ф,,2.fз.f4,f5,,f8) Причем при подаче первого из низ на входы схемы свертки подучен отрицательный исход проверки, а при подаче второго набора - положительный. Сформулируем первый диагностический набор по следующему праwuiy: в качестве компонентов, подаваемых на входы подмножества матриц 1 , выберем о.дноименные кошоненты исходного набора а:+ , а в качестве комлонентов, подаваемых на входы подмножества матриц Г. - одноименные компоненты ибходного набора i- , т.е.: 4(1,.%.,. При подаче этого набора на входы схемы свертки в подмножестве матриц Г 1создаются условия возбуждения тех элементов и цепей, которые участвовали в получении положительного исхода пррверMi, а в подмножестве матриц Гч создаются условия возбуждения тех элементов и цепей, которые участвовали в получ13Ш1и отрицательного исхода проверки. В матрице М-,,-, при этом возбудятся только новые элементы. для однЬзначности неиспрар

вности входов 11атрш11еудем а.теосит| к неиспрашостйм свй5(анных с ними выходов матриц предыдущих ярусов. В зада сшости от исхода j oBepiot. могут предсташтьс ва

5) исход проверки положительный; в этом случае неисправность имеет место в подмножестве Г или в матрице М (ибо если бы неисправность место в подмножестве матриц , , то она непременно .должна оыла бы проявиться, определив отрицательный исход проверки);

2) исход проверки отрицательный; тогда неисправность имеет люсто в под.1ножестве Ff ,

Для разрешения альтернативы положительного исхода проверки сфорьшруем второй диагностический набор следующим образом: в качестве компонентов, подаваемых на входы подмножества матриц Г,% , возьмем одноименные кoмпokeнты исходного набора К -, а в качестве коглпонентов, подаваемых на входы подмножества матриц rf и одноименные коглпоненты исходного набора . , т.е.:

Э .2./4.55.Зб.)При подаче такого набора на входы схемы свертки в подмножестве матриц 1,2 возбудятся заведомо исправные элементы и цепи (см вывода по результатам первой диагностической проверки), в подмножестве матриц TI-, возда.дутся условия возбуж 1ения тех элементов и цепей, которые участвовали в получении отрицательного исхода проверки, в матрице М i будут возбуждены новые элементы, В зависимости от исхода данной проверки возможны также два случая:

1)исход проверки положительный; тогда можно считать, что неисправность имеет место в матрице

l.l

2)исход проверки отрицательный; тогда неисправность имеет место в по.19лножестве матриц Г1,

Таким образом, с помощью даугх диагностических наборов ж и rj ос ществияется локализация неисправности постоянный О с точностью до подмножества матриц.

Локализация неисправности в

подмножествах и , може производите аналогично, так как по отношению к матрице верхнего .яруса этих подмножеств осталь ные их матрицы также разделяются на два подмножества.

Одиночная устойчивая неисправно сть типа постоянная 1 в многоярусных пирамидальных табличных схемах проявляется в виде возбуждения двух выходных шин схемы за счет возбуждения двух выходных шин неисгфавного узла и (ввиду свойства транзитной передачи искажений) связанных с ним узлов последуЕхцих ярусов. Неисправность постоянная 1 проявляется на выходах тогда, когда дяя неисправного элемента не созданы условия возбуждения, а он, несмотря на это возбуждается.

Метод диагностики одиночной устойчивой неисправности постоян|Ная 1 рассмотрим также на примере схемы свертки (фиг. I).

Пусть, как и црежде известны два исходных набора зс и - , Сфорьлируем первый диагностический набор по следующе правилу: в качестве компонентов,подаваешх на входы подашожества матриц Г Л 5 выберем одноименные ко114поненты исходаого набора эг- , а в качестве компонентов, подаваемых на входы подмножества матриц ГД ) - одноименные компоненты исходного набора зг+ , т.е.

5Г9(1.52,5зЛ,55,6 ,87,8)При поцаче этого набора на входы схемы свертки в подглножестве матриц Т создадутся условия

возбуж ения тех элембМов и цепей, которые участвовали в по-чучении отрицательного исхода проверки, в подмножестве матрщ .дут

созданы условия возбуждения тех элементов и цепей, которые участвовали в получении положительного исхода проверки, в матрице возбудятся только ноше элементы. В зависимости от исхода проверки возможны два случая:

1)исход проверки положительный; тогда неисправность имееэ1, место в подмножестве матриц Г/,, (ибо, если бы неисправность имела место в подмножестве матрице М yi , то онё обяьательно должна была проявиться в виде возбуждения двух выходных шин,определив отрицательный исход проверки):

2)исход проверки отрицательный} неисцравность имеет меото в подмножестве Г лийо в матрице Mi,i

Дня разрешения альтернативы отрицательного исхода проверки сформируем второй диагностический набор следующим образом: в качестве компонентов, подаваемых на входы подмножества матриц Г i% , возьмем одаоименные компоненты набора я f , а в качестве компонентов, подаваемых на входы подмножества матриц Г 1,1 - одноименные компоненты набора зс , т.е.:

,.f.f5.fs,f.fs}

При подаче такого набора на входы схемы свертки в подалножестве матрщ Ff возбудятся заведомо исправные элементы и цепи (см, выводы по результатам первой диагностической проверки), в подмножестве матрщ создадутся условия возбуждешя тех элементов и цепей, которые участвовали в получении положительного исхода проверки, в матрице М-и будут возбуждены новые элементы,

В зависимости от данной проверки возможны также два случ)ая:

) исход проверки положительный; тогда можно сделать вывод, что неисправность имеет место в подмножестве матриц Г ;

2) исход проверки отрицательный; тогда неисправность умеет место в матрице MM

Следовательно , с повдщью дцух диагностических наборов Ь и

в осуществляется лакализация неисправности постоянная 1 с точностью до подгшожества матриц. Докализация неисправности JB подмножествах матриц Г и Г / может произвЬ, аналогичным образом, так как по отношению к матрице верхнего яруса этих подмножеств остальные их матрицы также разделяются на два подмножества.

Из сравнения цравил локализации одиночных устойчивых неисправностей следует, что поиск неисправности постоянная I может производиться так же, как и поиск неисцравности постоянный О, если в диагностический набор вместо компо нентов одного исходного набора включать одноименные вюмпоненты щутото исходного набора и выпол4 6062

нять те же действия, но при противопрлохных исходах диагностических проверок

Блок-схема устройства для локализации неисправностей типа постоянный О и постоянная I цредставлена на фиг, 3, где обозначено: S. - блок формирования ди.агностических наборов, 2 - дешифратор, 3 - блок управления с элементами индикации; 4 - блок фиксации исходов проверок; 5 - преобразователь; 6 - выходы блока I; 7,8входа блока для приема исходных входных наборов, приводящих соответственно к отрицательноысг и ПОЛО 1жительно1« у исходам проверок диагностируемой схемы, 9 - сигнал установки в исходное состояние; 10,11 - выходы блока фиксации 4, возбуждаемые при положительном и отрицательным исходам ш)оверок; 12,13 - шины, возбуждающиеся при неисправностях постоянный О и постоянная I соответственно.

Входы блока формирования диагностических наборов I через преобразователи 5 связаны с выходами дешифратора 2, входы которого соединены с выходами блока управления 3. Входы блока управления 3 через преобразователи 5 подсоединены к выходам блока фиксации исходов проверок 4. Управляющие входы преобразователей связаны с шинами 2 и 3.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в блоке I фиксируются поступающие на его входы 7 и 8 заранее известные исходные входные наборы, одан из которых приводит к положительному исходу проверки диагностируемой схемы, а другой - к отрицательнол Кроме того, в виде возбуждения одной из шин 12 или -13 задается тип неисправности, действущий в схеме

При локализации неисправностей типа постоянный О возбуждается шина 12 и преобразователи 5 обеспечивают соответстчуюи ие связи между блоками устройства.

По сигналу 9 устройство начинает работу. После подачи сигнала 9 реализуется число тактов работы устройства, определяемое местоположением неисправности в диагностир уемой схеме, и на элементах индикации блока управления 3 фик,сир(уются кооординаты неисправности

В каждом такте работы устройства под воздействием блока управления 3 с выходов дешифратора 2 на

ВХОД блока 1 посоупают сигналы управляющие формщюванием диагностических наборов из исходных и входных наборов. Каждый выход де- Ш2ф ратора 2 однозначно соответстжет одному из выходов 6 блока I, Если некоторый выход депшфратора 2 возбужден, то на соответствующий; ецу выход блока I в качестве ком- i понента .диагностического набора ; выдается одноименный компонент ис- ходного набора выдается одноименный компонен исходного набора,при водящего к отрицательного исхода проверки, В противном случае в качестве компонента диагностического набора выдается одноименный компонент исходного набора, приводящего к положительнол/у исходу проверки,

В результате диагностической проверки на о.дном ив выходов Ш шш И блока 4 возникает сигнал, который (через преобразователь 5) поступает на соответотщгющий вход блока 3, определяя новое состояние выходаых шин дешифратора 2 и элементов индикации блока 3 в очередном такте.

Работа устройства при локализации неисправности постоянная 1 основывается на том, что поиск данной неисправности может проводиться так же, как и поиск неисправности постоянный О, если в диагностический набор вместо шмпонентов одного исхо.дного набора включать одноименные компоненты другого набора и выполнять те же действия, но при цротивоположных исходах диагностических проверок,

В устройстве это реализуется следующим образом, В исхо.дном состоянии при возбуждении пшны 3 (тип неисправности - постоянная 1) с помощью преобразователей 5 устанавливается новые связи между выходами дешифратора 2 и входами блока формирования .диагностических наборов 1, и через инверторы между выходами блока фиксации исходов проверок 4 и входами блока управления 3, В результате в каждом такте работы устройства при возбуждениека сого-либо выхода дешифратора 2 на соответствующий ему выход блока I в качестве компонента диагностического набора поступает одноименный компонент исходаого набора, приводящего (в отличие от случая локализации неисправности постоянный О) к положительному исходу ппотчвпки. а ПРИ невозбуждении - одноименньШ компонент исходного набора, приводящего к отрицательному исходу проверки. За счет инвертирования сигналов,поступающих с выходов -10 и И блока фиксации 4, на входы блока управления 3, последний функционирует под воздействием сигналов, соответст ЕЕ7ющих противоположным исходам проверюк.

20

ПРЕДМЕГГ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для диагностики

неисправностей многоярусных пирами.дальных табличных схеу, содержа:щее блок формирования .диагностических наборов, дешврратор, вход которого связан с выходом блока

управления, и блок фиксации результатов проверок, отличающееся тем, что, с целью локализации неисправностей типа постоянная единица наряду с локализацией неисправностей типа постоянный нуль, оно содержит две группы преобразователей, причем выходы блока фиксации ре льтатов проверок соединены с информационными

входами преобразователей первой группы, выходы которых подключены ко вхоцам блока управления, выхо.ды дешифратора подключены к шк юрмационным входам преобразователей

второй группы, выходы которых соединены со вхо.дагуш блока формирования диагностических наборов, первые управляющие входы преобразователей обеих групп подключены к шине сигнала неисправности типа постоянный .нуль, а вторые - к шине сигнала неисправности типа постоянная единица.

I о

pS

.

-JT J -

2

1г

иг.1

Фиг.З