Способ статистического контроля цифровых устройств Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике, в частности к способам контроля цифровых устройств, логических блоков, больших интегральных схем.

Известны способы контроля цифровых устройств, согласно которым на вход объекта контроля подают последовательность стимулирующих входных ситналов при одновременной генерации ожидаемых правильных выходных сигналов. Последовательность стимулируюпдах входных сигналов генерируют в соответствии с алгоритмом построения теста для конкретного объекта контроля, например - в соответствии с методом активизации одномерного пути 1.

Однако применение указанного способа требует больших затрат для аппаратной или програмнной реализации с использованием вычислительных машин.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ, заклющющийся в подаче на входы объектов сигналов бинарного шума и анализа выходных сигналов 2.

На выходы объекта, в-качестве стимулируюших сигналов, подайт последовательность случайных чисел и определяют отклонение математических ожиданий случайных сигналов в контрольных точках объекта контроля от заданной величины с помощью блока статистических анализаторов. В случае, если эти отклонения превышают заданный уровень, в блок индикации от блока статистических анализаторов поступают сообщения, которые приводят .к сигнализации о налич ти иеисправностей и номера контрольной точки, в которой это отклонение зафиксировано.

Недостаток такого способа состоит в сложности его использования на практике при переходе на контроль каждого нового объекта, что обусловлено необходимостью выработки большого числа эталонных значений математических ожиданий сигналов в контрольных точках объекта контроля. При контроле каждого нового объекта необходимо предварительное определение всей совокупности этало1шых значений математических ожиданий выходных сигналов, что удлиняет процесс контроля, затрудняет использование известного способа при. ручном контроле и требует больших затра при автоматическом контроле. Цель изобрет« шя - упрощение процесса контроля цифровых устройств при контроле различных объектов. Поставленная цель достигается тем, что в способе статистического контроля цифровых устройств путем подачи на их входы сигнала бинарного шума, которьш на каждом входе контролируемого цифрового устройства модулируют поочередно периодическим сигналом, а из выходных сигналов контролируемого циф рового устройства выделяют модулирующий периодический сигнал и сравнивают его с эталонным сигналом. Блок-схема системы приведена на чертеже. Система состоит из генератора 1 случайных чисел с равномерным законом распределения, коммутатора 2 входов, модулятора 3 бинарного шума контролируемого цифрового устро ства 4, блока 5 управления, коммутатора 6 выходных сигналов, интегратора 7, фильтра 8, порогового элемента 9, блока 10 индикации. Устройство работает следующим образом. При проверке определенного устройства 4 множество его входов разбивают на основании анализа его структуры на ряд подмножеств , в общем случае пересекающихся по следующему правилу. К подмножеству Aj относятся те входы, функцией состояния которых является состояние выхода YI , соответственно к Aj те входы, функцией состояния которых являет ся состояние выхода У2 и т.д. На каждом входе каждого подмножества поочередно изме няют по периодическому закону вероятность появления логической единицы, например, в пределах от 0,5 до 1 с помощью модулятора 3 бинарного шума. Примером конкретного выполнения модулятора 3 бинарного шума может служить генератор прямоугольных импульсов, частота которого значительно меньше средней частоты бинарного щума. При этом, с помощь модулятора 3, подключенного через коммутатор входов 2 к выбранному входу устройства 4, осуществляют строа1рование бинарного шума, поступающего на выбранный вход от генератора случайных чисел 1. Возможно модулирование бинарного шума сигналом другой фор мы с другими пределами изменения вероятнос тей появления логической единицы. При этом на остальные входы данного подмножества входов подают сигнал бинарного шума постоянной во времени и одинаковой вероятностью появления логической единицы, что вызывает случайное появление таких комбинаций сигналов, при KjTopbix некоторый одномерный су14щественный путь от выбранного входа до -контрольной точки активизируется, т.е. при указанных комбинациях на остальных входах значение сигнала соответствующего выхода будет определяться значением сигнала выбранного входа, на котором модулируют бинарный шум. Таким образом, в исправном объекте периодические изменения вероятности появления логической единицы на любом входе из данного подмножества приводят к периодическим изменениям такой же вероятности соответствующего выходного сигнала с той же частотой. С помощью блока 5 управления управляют коммутатором входов 2 и коммутатором выходных сигналов 6 так, чтобы обеспечить поочередную модуляцию бинарного шума на входах определенного подмножества и подключение выхода, относящегося к этому подмножеству, к входу интегратора 7 на время проверки данной части устройства 4. С помощью интегратора 7 преобразуют бинарный щум на выбранной контрольной точке в непрерывный случайный сигнал, амплитуда которого пропорциональна вероятности появления логической единицы на выбранной контрольной точке. С помощью фильтра 8, который может представлять собой, например, активный полосовой фильтр, вьщеляют периодическую составляющую, имеющую частоту модуляции, из непрерьшного случайного сигнала на выходе интегратора 7. При помощи порогового элемента 9 определяют, достаточно ли высок уровень указанной периодической составляющей. В противном случае в блок 10 индикации выдают сигнал о неисправности устройства 4 и о номере входа объекта, на пути от которого находится отказавший элемент. Для точного определения места неисправного элемента анализируют указанным способом другие контрольные точки при модулировании сигналов на разных входах устройства 4. Преимуществом предлагаемого способа является то, что при его применении требуется количественная оценка только одного параметрауровня периодической составляющей с частотой модуляции в выходном сигнале, а допуск этого параметра может быть выбран одинаковым для всех контрольных точек всех объектов контроля определенного множества, что упрощает и ускоряет процесс контроля, а также позволяет автоматизировать процесс контроля и поиска неисправностей с сравнительно небольшими затратами. Кроме того возможно более быстрое отыскание неисправного элемента, так как одновременно с сигналом неисправности объекта контроля получают номер входа, на