3.2. Синтез сигнатурного анализатора

После ознакомления с основными теоретическими и практическими аспектами метода сигнатурного анализа (материалы раздела 2) необходимо получить окончательную схемную конфигурацию системы тестового диагностирования в соответствии с рис. 2.4. Для реализованной схемы следует установить максимальный интервал тестирования, на единицу больший, чем максимальный период генератора тестов, путем подключения соответствующего выхода счетчика к входу элемента «НЕ». Для каждого из выходов генератора тестов получить эталонные значения сигнатур, необходимые для контроля работоспособности системы диагностирования. Дополнительно сформировать сигнатуру, соответствующую единичному уровню логического сигнала. Соответствующий элемент можно подгрузить из стандартной библиотеки.

3.3. Диагностирование цифровых объектов

Эффективное диагностирование цифровых объектов в составе реализованного диагностического комплекса возможно в случае, когда количество входов объекта меньше количества выходов генератора тестов. Второе условие – это выполнение критериев «неконстантности» и стабильности сигнатур на выходах объекта. При выполнении названных условий, генерируемый тест может считаться диагностическим в первом приближении, то есть пригодным для выявления дефектов в объекте.

Предварительной процедурой в сигнатурном анализе является формирование эталонных диагностических моделей с обязательным учетом ограничений метода. В простейшем варианте ограничения сводятся к соблюдению двух критериев: «неконстантности» и «стабильности» сигнатур на выходе объекта диагностирования. Под константными сигнатурами понимаются сигнатуры, полученные от фиксированных уровней логических сигналов (логического нуля и логической единицы). Если сигнатура логического нуля всегда будет нулевой, то сигнатура логической единицы будет зависеть от количества тактов тестирования. «Единичная» сигнатура определяется в первую очередь. Для приведенной на рис. 3.1 схемы единичная при заданной длительности тестирования в 256 тактов сигнатура равна 2CDD.

Рис. 3.1 – Тестирование простейшей схемы

При формировании эталонной модели сигнатуры снимаются, начиная с выходов устройства с целью соблюдения требований критериев неконстантности и стабильности. Если на выходах объекта эти критерии выполняются, то формируемый на входах тест может считаться диагностическим в первом приближении. Сформированные во всех доступных контрольных точках сигнатуры могут быть табулированы и сохранены в качестве эталонной диагностической модели, например в виде таблицы. Вариант такой таблицы приведен далее.

Таблица 3.1

Таблица эталонных сигнатур

Сигнатура	0967	12CF	259E	4BC3	080A	EDF9	682C	FDC7	1D18	A6A1
Элемент
D1	1	2	3	4	5	6	7	8
D2							2	1	3
D3					2	1				3

Особенностью представленной таблицы является то, что в строке «Сигнатура» размещаются только уникальные сигнатуры. При заполнении указанной строки требуется сравнение текущей сигнатуры со всеми предыдущими, так как только в этом случае поле номеров выводов отдельно взятых элементов будет содержать информацию об электрических связях между ними. Иными словами, таблица представляет собой трансформированную принципиальную схему объекта диагностирования, полученную методом сигнатурного анализа. Электрической цепи при этом соответствуют несколько контактов разных элементов, связанных через уникальную сигнатуру.

Моделирование различных дефектов (обрыв, короткое замыкание и др.) обеспечивается инструментальными средствами Electronics Workbench.

Далее приведена полная таблица сигнатур с одним внесенным дефектом.

Таблица 3.2

Таблица сигнатур при наличии дефектов

Сигнатура	0967	12CF	259E	4BC3	6036	F5C8	7DEC	BDF6	F4C0	903A
Элемент
D1	1	2	3	4	5	6	7	8
D2							2	1	3
D3					2	1				3

Поиск элемента с дефектом осуществляется методом обратного хода, то есть отслеживанием сигнатур от выходов к входам объекта. Дефектным считается тот элемент, у которого выходные сигнатуры не совпадают с эталоном, а входные совпадают.

Анализ таблиц позволяет сделать вывод о том, что названное условие выполняется только для элемента D1. Следовательно, дефект присутствует именно в этом элементе.

Реализация системы диагностирования цифровых устройств с использованием одного из формальных методов технической диагностики позволяет наглядно ознакомиться с процедурами формирования тестовых воздействий, процедурами формирования эталонных диагностических моделей и вариантами алгоритмов поиска дефектов в сигнатурном анализе. Штатные средства логического анализа позволяют дополнительно отслеживать временные диаграммы как в контрольных точках диагностируемых устройств, так и в любых контрольных точках составных частей диагностического комплекса, то есть появляется дополнительная возможность ознакомления с методами построения самодиагностируемых систем.