ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЙ СИНТЕЗ ТЕСТОВ

В данном разделе рассматриваются следующие вопросы:

1. Моделирование структур и неисправностей.

2. Типовые задачи тестового диагностирования.

3. Таблица функций неисправностей (ТФН).

4. Метод конкурентного моделирования.

5. Метод булевой производной.

6. Построение проверяющих тестов методом активизации путей.

Задачи детерминированного поиска, обнаружения и идентификации неисправностей могут быть формально решены только в том случае, когда определено, каким образом неисправность изменяет функцию объекта. Это - принципиальная позиция, с которой начинается любой формальный анализ структур. Процесс анализа называют моделированием, которое может быть выполнено аналитически либо имитационно (на основе анализа структуры либо рекуррентных описаний структуры).

Цель моделирования состоит в том, чтобы проследить без физической реализации, как поведет себя исследуемая схема при тех или иных изменениях в ее структуре. Моделирование можно осуществлять с различной степенью детализации структуры объекта, а главное, происходящих в ней процессов. Поэтому различают два способа моделирования структур: компилятивный и событийный (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Классификация способов моделирования структур

Наиболее простым является компилятивный способ. Он заключается в том, что каждому элементу структуры ставится в соответствие код команды с операцией, соответствующей моделируемому элементу. Машина последовательно выполняет команды и тем самым шаг за шагом продвигается к вычислению конечной функции моделируемой схемы. При этом необходимо следить за тем, чтобы соблюдалась корректность в очередности выполнения команд, поскольку результаты выполнения одних команд являются входными данными для других команд. Это достигается процедурой ранжирования схемы, т.е. изображения и описания элементов в возрастающей последовательности выполняемых операций, чтобы не было противоречий. При компилятивном моделировании не учитывают задержки прохождения сигнала через вентиль, т.е. ?t принимается равным 0. Такой способ применяется только при моделировании комбинационных схем и синхронных последовательностных схем.

В противоположность компилятивному способу при событийном моделировании логическая схема представляется достаточно подробно. Изменение значения сигнала называют событием - отсюда и название данного способа моделирования. При событийном моделировании основной упор делается на отслеживание факта изменения сигнала в анализируемых точках. При этом способе моделирования могут оцениваться реальные временные характеристики исследуемого объекта (время распространения сигнала по цепям) и, как следствие, могут выявляться логические состязания. Учет задержек при моделировании дает возможность обрабатывать последовательностные асинхронные схемы.

Моделирование неисправностей в логических схемах – это исследование влияния неисправностей на объект диагностирования при воздействии на него рабочих сигналов либо тестов. Введение понятия модели неисправности позволяет абстрагироваться от конкретных физических процессов (дефектов), произошедших в объекте либо в его отдельных элементах, и сосредоточиться на том, как эти процессы (дефекты) изменяют реальную функцию устройства по сравнению с эталонной.

Согласно базовым понятиям теории автоматов логические схемы можно разделить на комбинационные и последовательностные. Функция комбинационной схемы в любой момент времени определяется только логическим состоянием ее входов, и поэтому в отношении неисправностей комбинационные схемы сравнительно легко поддаются анализу. Функция последовательностной схемы определяется как состоянием входов, так и внутренними состояниями, поэтому формально описать поведение такой схемы в условиях различных неисправностей чрезвычайно сложно. В учебных целях ограничимся рассмотрением комбинационных схем.

В ходе логического моделирования неисправностей в схему вводят (симулируют) неисправность и анализируют влияние данной неисправности на функцию устройства. В зависимости от иерархического уровня представления структуры неисправности можно разделить на логические (на уровне логических элементов) и функциональные (на уровне функциональных узлов и устройств). В логических неисправностях выделяют следующие классы (модели): инверсные, константные, мостиковые, перепутывания. В свою очередь функциональные неисправности подразделяют на неисправности узлов, ОЗУ, ПЗУ, микропроцессоров, мониторов и т.п. Классификатор моделей приведен на рис.2.2.

Рис. 2.2. Классификатор моделей неисправностей