Системы диагностики ПК (стр. 3 из 5)

С помощью тестов единичного цикла проверяются комбинационные схемы. Их последовательность определяется условным алгоритмом диагностирования. Тесты комбинационных схем выполняются следующим образом: с помощью операции установки в регистре процессора, расположенном на входе проверяемой комбинационной схемы, задается состояние, соответствующее входному тестовому воздействию. Выполняется микрооперация приема выходного сигнала комбинационной схемы в регистр расположенный на выходе комбинационной; схемы; Состояние этого регистра записывается в диагностическую область ОП, а затем сравнивается с эталонным. В зависимости от исхода теста выполняется переход к следующему тесту При обнаружении неисправности индицируется .номер теста. В диагностическом справочнике тестов единичного цикла указаны не только подозреваемые ТЭЗ, но и значения сигналов на входах, промежуточных точках и выходах комбинационной схемы. Такая подробная информация дозволяет уточнить локализацию до монтажных связей или микросхем. На следующих стадиях диагностирования, использующих другие методы диагностирования, проверяются мультиплексный и селекторный каналы, а также функциональные средства ЭВМ с помощью тест-секций диагностического монитора.

3. МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СКАНИРОВАНИЯ.

Метод последовательного сканирования является вариантом метода двухэтапного диагностирования, при котором схемы с памятью (регистры и триггеры) в режиме диагностирования превращаются в один сдвигающий регистр с возможностью установки его в произвольное состояние и опроса с помощью простой операции сдвига.

Обобщенная схема системы диагностирования, использующей метод последовательного сканирования, показана на рис. 12,

Рис. 12. Обобщенная схема системы диагностирования, реализующей метод последовательного сканирования:

1,...,i, l,... n — основная часть регистра; 1^', ...i^', l^',..., n^'—дополнительная часть регистра (триггеры образования сдвигового регистра)

Этот метод получил распространение в ЭВМ на больших интегральных микросхемах (БИС). Вместе с очевидными достоинствами БИС их использование затрудняет проблему диагностирования ЭВМ в связи с ограниченными возможностями доступа к схемам, расположенным внутри БИС. При диагностировании ЭВМ, построенной на БИС,

Рис. 13. Основной триггер и триггер сканирования

возникает проблема проверки БИС, содержащих комбинационные схемы и схемы с памятью при небольшом числе дополнительных входов и выходов.

Для превращения всех триггеров БИС в один сдвигающий регистр каждому триггеру логической схемы придается дополнительный триггер типа D, причем каждая пара триггеров, основной и дополнительный, соединяется таким образом, что образует один разряд сдвигающего регистра.

Первый триггер каждой пары, или триггер данных (рис. 8.13), используется как для выполнения основных функций при работе машины, так и для тестирования. Поэтому он имеет два входа данных: рабочий и сканирования, а также два входа синхронизации: от процессора и от средств тестового диагностирования.

Второй триггер пары, или триггер сканирования, используется главным образом для тестирования. Его вход постоянно соединен с выходом первого триггера, а синхросигнал поступает только от средств тестового диагностирования.

В режиме диагностирования состояние первого триггера передается второму триггеру по сигналам СТД, и таким образом могут быть опрошены СТД, которые посылают синхросигнал на второй триггер и путем сдвига выдают его информацию через выходной контакт данных сканирования.

Эти триггерные пары соединяются последовательно в несколько сдвигающих регистров. Выход данных одной пары триггеров соединяется с входами данных сканирования другой пары и т. д. (рис. 14).

Средства тестового диагностирования могут подавать синхросигналы на все триггеры сканирования и путем сдвига выдавать их содержимое в виде последовательности бит до одной линии. Поскольку каждый бит в этой последовательности соответствует своей триггерной паре, можно определить состояние каждого триггера логической схемы.

Рис. 14. Соединение триггеров схемы в режиме диагностирования.

Средства тестового диагностирования могут задавать любое состояние триггеров, подавая на линию входа данных сканирования требуемую установочную последовательность.

Диагностирование выполняется в два этапа.

Первый этап. Диагностирование схем с памятью (регистров и триггеров). Выполняется следующим образом:

устанавливается режим сдвигающего регистра;

осуществляется проверка сдвигающего регистра и, таким образом, всех схем с памятью путем последовательного сдвига по нему нулей и единиц.

Второй этап. Диагностирование комбинационных схем.

Выполняется следующим образом:

устанавливается режим сдвигающего регистра;

входной регистр комбинационной схемы устанавливается в состояние, соответствующее тестовому воздействию, путем подач последовательного потока данных на вход сдвигающего регистра:

выполняется переход в нормальный режим;

выполняется микрооперация передачи сигналов с выходов комбинационной схемы;

выполняется опрос состояния выходного регистра комбинационной схемы (результата) путем последовательного сдвига его содержимого в аппаратуру тестового диагностирования;

осуществляется сравнение результата с эталоном.

4. МЕТОД МИКРОДИАГНОСТИРОВАНИЯ.

Совокупность процедур, диагностических микропрограмм и специальных схем, обеспечивающих транспортировку тестового набора на вход проверяемого блока, выполнение проверяемой микрооперации, транспортировку результатов проверки к схемам анализа, сравнение с эталоном и ветвление по результатам сравнения, называется микродиагностикой.

Различают два типа микродиагностики: встроенную и загружаемую.

В случае встроенной микродиагностики диагностические микропрограммы размещаются в постоянной микропрограммной памяти ЭВМ, а при загружаемой — на внешнем носителе данных.

При хранении в постоянной микропрограммной памяти микродиагностика представляет собой обычную микропрограмму, использующую стандартный набор микроопераций. Однако вследствие ограниченного объема постоянной микропрограммной памяти на объем микродиагностики накладываются довольно жесткие ограничения, в результате чего приходится использовать различные способы сжатия информации. Для этой цели иногда используют специальные микрокоманды генерации тестовых наборов. Это позволяет уменьшить требуемый для тестовых констант объем микропрограммной памяти.

Как правило, при хранении микродиагностики в постоянной микропрограммной памяти для транспортировки результатов проверки к месту сравнения с эталонов используются стандартные микрооперации, а для сравнения — такие схемы, как сумматор, схемы контроля или анализа условий. В качестве микропрограммы анализа используется также микропрограмма опроса состояния схем контроля ЭВМ.

Встроенная микродиагностика применяется обычно в малых ЭВМ с небольшим объемом микродиагностики.

Рис. 15. Варианты загрузки и выполнения загружаемой микродиагностики.

Для средних и больших ЭВМ при большом объеме микродиагностики применяется загружаемая микродиагностика. Существует несколько вариантов загрузки и выполнения загружаемой микродиагностики:

внешний носитель данных — регистр микрокоманд (РгМк) (рис. 15,а);

внешний носитель данных — оперативная память (ОП)—регистр микрокоманд (рис. 15,б);

внешний носитель данных — загружаемая управляющая память (ЗУП) микрокоманд—регистр микрокоманд (рис. 15, в).

В качестве устройства ввода микродиагностики чаще всего используются так называемые пультовые накопите» ли на гибких магнитных дисках или кассетных магнитных лентах.

Первый вариант загрузки скорее имитирует «быстрый» тактовый режим, чем выполнение микрокоманд с реальным быстродействием, так как накопление и выполнение микрокоманд определяются скоростью ввода данных с внешнего носителя. Микрокоманды выполняются по мере их поступления из внешнего носителя данных.

Второй вариант загрузки предусматривает возможность хранения и выполнения микрокоманд из основной памяти ЭВМ, т. е. совместимость форматов оперативной" и управляющей памятей. В этом варианте должен быть предусмотрен специальный вход в регистр микрокоманд из оперативной памяти.

Третий вариант загрузки обеспечивает загрузку в управляющую память микродиагностики определенного объема и выполнение ее. с реальным быстродействием. По окончании выполнения загружается следующая порция микродиагностики.

Существуют и другие варианты загрузки и выполнения, несущественно отличающиеся от приведенных выше. Возможно также использование разных вариантов загрузки и выполнения на разных этапах диагностирования ЭВМ.