Сигнатурный анализатор

 

Изобретение может быть использовано для контроля последовательностей бит в ходе диагностирования сложных цифровых устройств. Цель изобретения заключается в расширении диагностических возможностей сигна-г турного анализатора. Анализатор содержит счетчик 1, группу элементов И 2, группу формирователей сигнатур 3 и группу узлов сравнения 4. Посредством управляемых счетчиком элементов И на кадцом своем участке контролируемая последовательность поступает в определенные нeнyлeвы ffl элементами кода номера участка блоки формирования сигнатур. Если в контролируемой последовательности происходит локальная ошибка, затрагивающая только один ее участок, то все ошибочные биты попадают в ассоциируемые с номером этого участка формирователи сигнатур, что вызывает отклонение формируемьк ими сигнатур от эталонных. Поэтому несовпадение отмечается соответствующими ненулевым элементам кода номера участка узлами сравнения. В результате на совокупности выходов узлов сравнения образуется двоичный позиционный код номера участка контролируемой последовательности , содержащего ошибочные биты. 1 ил. W

34 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, (19) (И) 158 4 G 06 F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

{21) 4169607/24-24 (22) 29. 12.86 (46) 23. 01. 89. Вюл. К 3 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И. Калинина (72) С.И. Сафаров (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 962962, кл . G 06 F 11/26, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1381510, кл. G 06 F 11/26, 1987. (5 4) СИГНАТУР НЫЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение может быть исполь-зовано для контроля последовательностей бит в ходе диагностирования сложных цифровых устройств. Цель изобретения заключается в расширении. диагностических возможностей сигна-. турного анализатора. Анализатор содержит счетчик 1, группу элементов

И 2, группу формирователей сигнатур

3 и группу узлов сравнения 4. Посредством управляемых счетчиком элементов И на каждом своем участке контролируемая последов а тельност ь поступает в определенные ненулевыми элементами кода номера участка бло" ки формирования сигнатур. Если в контролируемой последовательности происходит "локальная" ошибка, затрагивающая только один ее участок, то все ошибочные биты попадают в ассоциируемые с номером этого участка формирователи сигнатур, что вызывает отклонение формируемых ими сигнатур от эталонных. Поэтому несовпадение отмечается соответствующими ненуле- вым элементам кода номера участка узлами сравнения. В результате на совокупности выходов узлов сравнения образуется двоичный позиционный код номера участка контролируемой последовательности, содержащего ошибочные биты. 1 ил.

1453407

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики сложных .цифровых устройств.

Цель изобретения — расширение диагностируемых воэможностей сигнатурного анализатора за счет определения участка контролируемой последователь- 1ð ности, содержащего ошибочные биты.

На чертеже приведена структурная схема сигнатурного анализатора.

Сигнатурный анализатор содержит п-разрядный счетчик 1, где и опреде-. 15 ляется требуемым числом локалиэуемых подпоследовательностей, группу элементов И 2, -2„, группу формирователей 3, -3„ сигнатур и группу узлов

4,-4„ сравнения, имеет информацион- 2р ный вход 5, группу многоразрядных входов 6,,-6 „ эталонных сигнатур, группу информационных выходов 7 "7„, синхровход 8 подпоследовательностей, установочный вход 9, синхровход 10 25 данных.

Кроме того, на схеме обозначены информационные входы 11, группы информационных выходов 12, установочные

Входы 13 и синхровходы 14 формирова- Зр телей сигнатур.

Основной принцип работы предлагаемого анализатора заключается в том, что, посредством управляемых счетчиком элементов И, на каждом своем участке контролируемая последовательность поступает в определенный номером участка набор блоков формирования

< „игнатур. Поэтому искажения последовательности бит на данном участке вы- 4р зовут отклонения сигнатур от эталойа только в ассоциируемом с этим участком и его номером наборе блоков формирования сигнатур, Сигнатурный анализатор работает 45 следующим об раэ ом .

В исходном состоянии, в которое анализатор переводится сигналом начальной установки по входу 9, все разряды счетчика 1 и формирователей

3< -3„ сигнатур содержат нули.

5Р

Перед началом первого участка контролируемой последовательности в

Момент поступления синхросигнала под. последовательности на вход 8 счетчик переходит в состояние 1, в котором на выходе первого разряда счетчика появляется уровень логической "1" °

При этом открывается связанный с этим разрядом счетчика элемент И 2<, что разрешает прохождение сигналов первого участка контролируемой последовательности с входа 5 на выход элемента И 2< и далее на вход 11 формирователя 3, сигнатур . В формирователе 3 по синхросигналам данных последовательно осуществляется сигнатурное преобразование (сжатие) данной последовательности бит. Формирователи З -3„ сигнатур осуществляют в это время сжатие заведомо безошибочных последовательностей сигналов логического "0" с выходов элементов

2 -3„, закрытых поданными на второй вход сигналами логического "0" с выходов разрядов 2-II счетчика

В момент окончания первого участка контролируемой последовательности перед началом второго так же, как и далее при окончании текущего участка перед началом следующего, в момент поступления очередного синхросигнала подпоследовательностей на вход 8 счетчик переходит в состояние, соответствующее номеру очередного участка. На данном участке сигналы контролируемой последовательности с входа 5 проходят на выходы элементов

И 2; и далее на входы 11 формирова-. телей 3„ сигнатур, где iC gi/g; = 1), соответствующие позициям единиц в двойном позиционном ходе С = g, g;

;..g номера участка, так как на второй вход. элементов И 2„ поступает логическая "1" с выхода соответствующего разряда счетчика, содержащего G, Остальные формирователи 3> сигнатур„ где j Е (j/g = О), восприниман т в это время заведомо безошибочные нулевыз последовательности сигналов с вькодов соответствующих элементов И, закрытых уровнями логического "0" на выходах соответствующих разрядов счетчика 1.

Длина подпоследовательности на каждом участке может меняться в широ-. ких пределах. Вместе с общим числом участков эти величины определяются при разработке теста конкретного устройства. -Максимальное число участков определяется разрядностью счетчика

И и не должно быть больше 2 -1.

После окончания всей контролируемой последовательности на выходах

12 формирователей 3,-3„ сигнатур оказываются сформированные сигнатуры, при этом выходы 7 -7 „узлов 4„-4 „

1453407 сравнения отражают их несовпадение с соответствующими эталонными сигнатурами, поступающими в анализатор через многоразрядные входы 6, -6„.

B этом случае, если в контролируемой последовательности происходит

"локальная" ошибка, затрагивающая только один ее участок, например, с кодом С номера, все искаженные биты попадают только в подключенные на данном участке к входу 5 формирователи 3 сигнатур, где iE (i(g = l).

В результате искажаются сигнатуры на выходах 12 только этих формирователей 15

3; сигнатур, и несовпадение регистрируется только соответствующими им узламл 4< сравнения, на выходах 7, которых появляются сигналы логической

Таким образом, так как на выходы 2п остальных узлов сравнения выдается уровень логическ ог о "0", на совокупности выходов 7, -7„образуется двоичный позиционный код G номера участка, содержащего искаженные биты. 25

Если ошибка затрагивает несколько участков контролируемой последовательности, то определить эти участки не удается. Однако во многих случаях может быть получена информация о не содержащих ошибку участках. Так происходит, если одна или несколько сигнатур совпали с эталонными. Это означает, что ошибок не было на множестве участков, код номера которых

35 содержит единицы в соответствующих разрядах. Например, совпадение с эталоном сигнатуры, полученной формирователем 3 сигнатур, означает, что ошибок не было на участках с нечет- 40 ными номерами.

Предлагаемый сигнатурный анализатор не дает возможности различать локальные и нелокальные ошибки, кроме случая, когда получаемый на выходах 45

7, -7„код оказывается больше числа выделенного в контролируемой последовательности участков. Тогда делается вывод о наличии нелокальной ошибки.

Определим некоторые характеристики предлагаемого анализатора и сравним их с соответствующими характеристиками известного анализатора . Последовательностb, которая, будучи поразрядно сложена по модулю два с исходной, дает в результате искаженную последовательность, назовем для краткости "ошибкой".

Доля локализуемых ошибок — это отношение числа ошибок с определяемым местоположением искаженных бит к общему числу всевозможных ошибок. Предлагаемый анализатор локализует ошибки, искажающие только один участок контролируемой последовательности.

Для простоты предположим, что участки имеют одинаковую длину Ь, а число участков в последовательности — N.

Тогда (без учета существования необнаруживаемых ошибок) доля локалиэуемых ошибок определяется следующим выражением:

N(2 — 1) Ь

28 ь

Известным анализатором локализуются только однократные ошибки. Поэтому

N b

2 -1

Относительное увеличение доли локализуемых ошибок

2 -1

Ь г/г = ——

0 1 зависит от длины участков и может быть ве с ьма -з начи тельным.

Доля обнаруживаемых ошибок (достоверность). Сигнатурное преобразование, осуществляемое предлагаемым анализатором, так же, как и обычное сигнатурное преобразование, облада— ет свойством гомоморфизма относительно операции поразрядного сложения по модулю два. Из этого следует, что во-первых, не обнаруживаются последовательности ошибок, соответствующие набору состоящих из одних нулей сигнатур, и, во-вторых, каждому набору сигнатур соответствует равное количество входных последовательностей.

Поэтому доля необнаруживаемых ошибок есть величина, обратная к числу различных наборов сигнатур, соответствующих всевозможным ошибкам.

Для достаточно длинных последова-. тельностей с большим чем 2" числом ми участков возможно получение всех 2 наборов сигнатур, где m — разрядность сигнатуры. Поэтому доля обнаруживаемых ошибок определяется выражением

Г= 1

2м о

14534

Для известного анализатора

Сигнатурный анализатор, содержащий группу формирователей сигнатур, группу элементов И и счетчик, причем разрядные выходы счетчика подключены к первым входам соответству-, ющих элементов И группы, установочные входы формирователей сигнатур группы и счетчика объединены и обраразуют установочный вход анализатора, Составитель С. Старчихин

Техред Л. Олийнык

Редактор Н. Тупица

Корректор С. Шекмар

Заказ 7286/46 Тираж 667 Подписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ° Проектная, 4

5 где k — разрядность сигнатуры. Оче- : видно, что при равенстве объемов информации в сигнатурах, т.е. при

m n k, достоверность предлагаемого анализатора и известного оказы.— вается равной.

Формула изобретения

07 6 отличающийся тем, что, с целью расширения диагностических возможностей, анализатор содержит группу узлов сравнения, первые группы информационных входов которых соединены с группами информационных выходов соответствующих формирователей сигнатур, вторые группы информационных входов узлов сравнения группы образуют группу входов эталонных сигнатур анализатора, выходы узлов сравнения группы образуют группу информационных выходов анализатора, вторые входы элементов И группы объединены и образуют информационный вход анализатора, выходы элементов И группы соединены с информационными входами соответствующих формирователей сигнатур, синхровходы которых объединены и образуют синхровход данных анализатора, счетный вход счетчика является синхровходом ана лизатора.