миниЗВМ, средних и больших ЗВМ при большом объеме
микродиагностики применяется загружаемая микродиагностика. В
зависимости от характеристики устройств загрузки и
промежуточного хранения микрокоманд, поступающих во время
проверочных операций в регистр микрокоманд диагностируемой
системы, существует несколько вариантов реализации
загрузочной микродиагностики.
Разновидностью загрузочной микродиагностики является
микродиагностика с использованием сервисных процессоров. В
этом случае вне диагностируемой системы реализуются не
только хранение и ввод диагностической информации, но и
формирование тестовых воздействий, сравнение реакции
диагностируемой системы с ожидаемой и формирование сообщений
о неисправностях.
При подключении диагностической системы на основе
сервисного процессора с помощью линии связи к центру
обслуживания, находящемуся на значительном расстоянии от
эксплуатируемой системы, реализуется форма дистанционного
обслуживания САПР.
Метод диагностирования, ориентированный на проверку
сменных блоков.
Этот метод характеризуется тем, что объектом
элементарных проверок являются сменные блоки (модули, ТЗЗы и
т.д.). Использование его позволяет локализовать
неисправность в системе с помощью диагностических блоков.
Такой подход позволяет сократить затраты на разработку
средств диагностического обеспечения, состоящего, как
правило, из диагностических тестов системы и ее сменных
блоков.
Метод реализуется с помощью разбиения сменных блоков на
группы различного ранга в зависимости от количества
входов-выходов и характера взаимодействия с другими блоками
и введения в сменные блоки дополнительных аппаратных
средств, позволяющих под управлением средств тестовой
диагностики производить последовательную проверку
работоспособности сменных блоков в порядке возрастания их
ранга, коммутируя входы-выходы блоков таким образом, чтобы
для проверяемой группы они соединялись с входами и выходами
средств диагностики для задания тестовых воздействий и
проверки реакции на эти воздействия.
При организации функционального диагностирования также
используется несколько методов.
Метод диагностирования с помощью схем встроенного контроля.
Этот метод характеризуется тем, что объектом
элементарной проверки является сменный блок, а средствами
функционального диагностирования являются схемы встроенного
контроля, конструктивно совмещенные с каждым сменным блоком.
Достоинствами метода диагностирования с помощью схем
встроенного контроля являются практически мгновенное
диагностирование сбоев и отказов, сокращение затрат на
локализацию отказов и на разработку диагностических тестов.
Метод диагностирования с помощью самопроверяемого
дублирования.
Этот метод аналогичен предыдущему в том, что он также
основан на принципе самопроверяемости сменных блоков.
Разница в том, что самопроверяемость сменных блоков
достигается введением в них дублирующей аппаратуры и схем,
обеспечивающих получение сводного сигнала ошибки,
свидетельствующего о неисправности сменного блока. Этот
способ приводит к большим дополнительным затратам
аппаратуры, но может применяться там, где устройства системы
реализуются с использованием больших и сверхбольших
интегральных схем универсального назначения, особенно
программируемых вентильных матриц. Из-за ограничения числа
выводов не все компоненты БИС могут быть использованы для
построения основных узлов аппаратуры, поэтому их можно
использовать для построения дублирующих узлов.
Метод диагностирования по результатам регистрации состояния.
Этот метод характеризуется тем, что неисправность или
сбой локализуется по состоянию системы, зарегистрированному
в момент появления ошибки и содержащему информацию о
состоянии схем контроля, регистров устройств, адресов
микрокоманд, предшествующих моменту появления ошибки, и
другую информацию. Место возникновения ошибки определяется
по зарегистрированному состоянию путем прослеживания пути ее
распространения от места проявления до места возникновения.
Диагноз выполняется с помощью программных средств
диагностирования самой системы, если диагностируется причина
возникновения сбоя, или внешними средствами
диагностирования, например, сервисным процессором.
2. Характеристики систем автоматического диагностирования.
С возрастанием количества и сложности систем
автоматизированного проектирования растет численность
обслуживающего их персонала и повышаются требования к его
квалификации. Однако, увеличение надежности систем приводит
к тому, что поиск неисправностей и ремонт производятся
сравнительно редко. Поэтому наряду с повышением надежности
систем наблюдается тенденция потери эксплуатационным
персоналом определенных навыков отыскания и устранения
неисправностей. Таким образом, возникает проблема
обслуживания непрерывно усложняющихся систем в условиях,
когда не хватает персонала высокой квалификации.
Эта проблема решается путем создания систем
автоматического диагностирования неисправностей, призванных
облегчить обслуживание и ускорить ремонт.
Система автоматического диагностирования представляет
собой комплекс программных, микропрограммных и аппаратных
средств и справочной документации, включающей
диагностические инструкции, листинги тестовых программ и
т.д.
Различают системы тестового и функциональнного
диагностирования. В ситемах тестового диагностирования
воздействия на диагностируемое устройство поступают от
средсв диагностирования. В системах функционального
диагностирования воздействия, поступающие на диагностируемое
устройство, задаются рабочим алгоритмом функционирования.
Эти же воздействия в этом случае поступают и на средства
диагностирования. В системах обоих типов реакции
диагностируемого устройства передаются к средствам
диагностирования, которые и формируют результаты
диагностирования.
Процесс диагностирования состоит из определенных
элементарных проверок, каждая из которых характеризуется
подаваемым на устройство тестовым или рабочим воздействием и
снимаемым с устройства ответом. Получаемое значение ответа
называется результатом элементарной проверки. Совокупность
элементарных проверок, их последовательность и правила
обработки результатов определяются алгоритмом
диагностирования. Алгоритм диагностирования называется
безусловным, если он задает одну фиксированную
последовательность реализации элементарных проверок, и
условным, если реализаций задается несколько.
Для того, чтобы система была в состоянии сама
локализовать неисправность, она должна иметь исправное
диагностическое ядро, образуемое той частью ее аппаратуры,
которая находится в заведомо исправном состоянии до начала
процесса диагностирования. Наиболее широкое распростронение
при диагностировании получил принцип раскрутки,
заключающийся в том, что на каждом этапе диагностирования
ядро и аппаратура уже проверенных исправных блоков системы
представляют собой средства тестового диагностирования,а
очередные проверяемые блоки и устройства являются объектом
диагностирования.
Диагностическое ядро или встроенные средства тестового
диагностирования выполняют следующие функции:
загрузку диагностической информации;
подачу тестовых воздействий на вход проверяемого блока;
опрос ответов с выхода проверяемого блока;
сравнение полученных ответов с ожидаемыми;
анализ и ликвидацию результатов.
Для выполнения перечисленных функций в обобщенная
структурная схема встроенных средств тестового
диагностирования должна включать следующие блоки (Рис.4.1):
устройство ввода (УВ) и накопитель (НЧ) диагностической
информации: закодированных алгоритмов диагностирования,
тестовых воздействий, ожидаемых ответов;
блок управления (БУ) чтением и выдачей тестовых воздействий,
снятием ответа, анализом и выдачей результатов диагностирования;
блок коммутации (БК), соединяющий выходы диагностируемой
системы с блоком управления и блоком сравнения (БС);
блок сравнения ожидаемого и полученного результатов
воздействий и блок выдачи реэультатов диагностирования
(БВР).
БВР диагностирующие блоки САПР
УВ НИ БУ БК
БС
Рис.4.1. Блок-схема встроенных средств тестового диагностирования.
Зти блоки и устройства могут быть частично или
полностью совмещены с аппаратурой САПР. Так, в качестве
устройства ввода могут быть использованы внешние
запоминающие устройства на магнитных лентах и гибких
магнитных дисках, в качестве накопителя тестовой информации
- часть оперативной и управляющей памяти ЗВМ, в качестве
блоков управления и сравнения - микропрограммные и
аппаратные блоки центрального процессора ЗВМ, в качестве
блока выдачи результатов - консольный терминал системы.
Поскольку встроенные средства диагностирования имеют
практически те же блоки и устройства, что и универсальные
ЗВМ, благодаря развитию интегральной микроэлектроники
появилась возможность использовать для их построения
недорогие, компактные, обладающие высокой надежностью
микропроцессоры и микроЗВМ. Создаваемые в результате этого
специализированные средства, используемые в целях
обслуживания и диагностирования САПР получили название
сервисных процессоров. Их универсальные возможности и