39. Структурные схемы функционального диагностирования комбинационных схем

Комбинационная схема (КС) входит как составная часть в любое дискретное устройство. Поэтому схема контроля КС всегда входит как составная часть в общую схему контроля ДУ. На рисунке 1 пока­зана обобщенная структура функционального контроля комбина­ционной схемы. Существует большое разнообразие методов тако­го контроля.

Рисунок 1 – Обобщенная структура функционального контроля КС

Возможны два подхода к построению структуры, представленной на рисунке 1. Первый подход проиллюстрирован на рисунке 2. Его идея состоит в том, что дополнительный блок g(x) вычисляет такие функции g_l(x), g₂(x), …, g_k(x), что на любом рабочем входном наборе на выходах блоков f(x)и g(x) формируется вектор <f₁ f₂ …f_m g₁ g₂ …g_k>, который является словом некоторого кода с обнаружением ошибок. Тогда могут быть обнаружены те неисправности внутри блоков f(х) и g(x), которые вызывают появление на выходах f₁ f₂ …f_m g₁ g₂ …g_k вектора, не принадлежащего выбранному коду. В общем случае блок g(x) вычисляет контрольные разряды кода с обнаружением ошибок. Поэтому структу­ру, представленную на рисунке 2, называют схемой контроля мето­дом вычисления контрольных разрядов. При этом компаратор ре­ализуется в виде специального устройства – тестера, назначение ко­торого состоит в том, чтобы фиксировать факт принадлежности кодового вектора <f₁ f₂ …f_m g₁ g₂ …g_k> заданному коду. В про­тивном случае на выходе тестера, который является контрольным выходом всей схемы, формируется сигнал ошибки.

Рисунок 2 – Схема контроля методом вычисления контрольных разрядов

Второй подход к построению структуры функционального ди­агностирования КС проиллюстрирован на рисунке 3. В этом случае дополнительный блок g(x) вычисляет функции логического дополнения g_l(x), g₂(x), …, g_m(x) при помощи которых функции основного блока f₁(x), f₂(x), …, f_m(x) преобразуются (дополняются) в функции h₁(x), h₂(x), …, h_m(x). Преобразование осуществляется так, что на любом рабочем входном наборе формируется вектор h₁, h₂, …, h_m, который является словом некоторого кода с обнару­жением ошибок. Для преобразования используются элементы М2.

Рисунок 3 – Схема контроля методом логического дополнения

Важным элементом рассмотренных структур функционального диагностирования КС является тестер. По своему назначению, тестер представляет собой детектор (или схему кодового разделения), задача которого состоит в том, чтобы отличать кодовые векторы, принадлежащие рассматриваемому коду, от всех остальных возможных векторов. Обычный детектор имеет один выход и описывается функцией, определяемой через дизъюнкцию всех векторов кода.

Самопроверяемый детектор реализуется в виде самопроверяемо­го тестера (СПТ), который представляет собой устройство (рисунок 4), имеющее n входов и два выхода. На входы подаются слова n-раз­рядного кода с обнаружением ошибок nRp (R – признак кода, p – параметр, характеризующий код). СПТ обладает следующими свой­ствами:

1) Контроля входного вектора – выходы z1 и z2 принима­ют значения (0,1) или (1,0), если на входе тестера присутствует век­тор кода nRp, и принимают значения (0,0) или (1,1) в противном случае;