На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Диагностирование ЭВМ

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 04.06.2012. Сдан: 2011. Страниц: 12. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


1.Методы построения и характеристики систем диагностирования.
Система автоматического  диагностирования представляет собой комплекс программных, микропрограммных и аппаратурных средств и справочной документации (диагностических справочников, инструкций, тестов).
Введем некоторые  определения, которые потребуются  в дальнейшем при описании различных  систем автоматического диагностирования .
Различают системы  тестового и функционального диагностирования. В системах тестового диагностирования воздействия на диагностируемое устройство (ДУ) поступают от средств диагностирования (СД). В системах функционального диагностирования воздействия, поступающие на ДУ, заданы рабочим алгоритмом функционирования. Обобщенные схемы систем тестового и функционального диагностирования показаны на рис. 1.

Классификация средств диагностирования приведена на рис. 2.
В средних и  больших ЭВМ используются как  встроенные, так и внешние специализированные средства диагностирования. В микро-ЭВМ чаще находят применение встроенные средства подачи тестовых воздействий и внешние
универсальные средства (например, сигнатурные анализаторы) для снятия ответов и анализа результатов.
Процесс диагностирования состоит из определенных частей (элементарных проверок), каждая из которых характеризуется подаваемым на устройство тестовым или рабочим воздействием и снимаемым с устройства ответом. Получаемое значение ответа (значения сигналов в контрольных точках) называется результатом элементарной проверки.
Объектом  элементарной проверки назовем ту часть аппаратуры диагностируемого устройства, на проверку которой рассчитано тестовое или рабочее воздействие элементарной проверки.
Совокупность  элементарных проверок, их последовательность и правила обработки результатов определяют алгоритм диагностирования.
Алгоритм диагностирования называется безусловным, если он задает одну фиксированную последовательность реализации элементарных проверок.
Алгоритм диагностирования называется условным, если он задает несколько различных последовательностей реализации элементарных проверок.
Средства диагностирования позволяют ЭВМ самостоятельно локализовать неисправность при условии исправности диагностического ядра, т. е. той части аппаратуры, которая должна быть заведомо работоспособной до начала процесса диагностирования.
При диагностировании ЭВМ наиболее широкое распространение получил принцип раскрутки, или принцип расширяющихся областей, заключающийся в том, что на каждом этапе диагностирования ядро и аппаратура уже проверенных исправных областей устройства представляют собой средства тестового диагностирования, а аппаратура очередной проверяемой области является объектом диагностирования. Процесс диагностирования по принципу раскрутки, или расширяющихся областей, показан на рис.3. Диагностическое ядро проверяет аппаратуру первой области, затем проверяется аппаратура второй области с использованием ядра и уже проверенной первой области и т.д.
Средства тестового  диагностирования (СТД) выполняют следующие функции:
загрузку диагностической  информации;
-подачу тестовых воздействий на вход проверяемого блока;
-опрос ответов с выхода проверяемого блока;
-равнение полученных ответов с ожидаемыми (эталонными) ;
-анализ и индикацию результатов.
Для выполнения этих функций встроенные СТД в общем случае содержат устройства ввода (УВ) и накопители (Н) диагностической информации (тестовые воздействия, ожидаемые ответы, закодированные алгоритмы диагностирования), блок управления (БУ) чтением и выдачей тестовых воздействий, снятием ответа, анализом и выдачей результатов диагностирования, блок коммутации (БК), позволяющий соединить выходы диагностируемого блока с блоком сравнения, блок сравнения (БС) и устройство вывода результатов диагностирования (УВР). На рис. 4 приведена Структурная схема встроенных средств тестового диагностирования.

Показанные на структурной схеме блоки и  устройства могут быть частично или  полностью совмещенными с аппаратурой ЭВМ.
Как видно из структурной схемы, приведенной на рис. 4, встроенные средства диагностирования имеют практически те же блоки и устройства, что и универсальные ЭВМ. И неудивительно, что с развитием интегральной микроэлектроники и массовым выпуском недорогих микропроцессоров и микро-ЭВМ их стали использовать в качестве средств диагностирования ЭВМ. Такие специализированные процессоры, используемые в целях обслуживания и диагностирования ЭВМ, получили название сервисных процессоров (рис. 5). Благодаря своим универсальным возможностям и развитой периферии, включающей пультовый накопитель,    клавиатуру,    пишущую    машинку    и    дисплей,
сервисные процессоры обеспечивают комфортные условия работы и представление результатов  диагностирования обслуживающему персоналу в максимально удобной форме.

Для классификации  технических решений, используемых при реализации систем диагностирования, введем понятие метода диагностирования.
Метод диагностирования характеризуется объектом элементарной проверки, способом подачи воздействия и снятия ответов.
Существуют следующие  методы тестового диагностирования: командного ядра; уровня логических схем; эталонных состояний; микродиагностирования; диагностирования, ориентированного на проверку сменных блоков.
Методы функционального  диагностирования включают в себя диагностирование:
-с помощью схем встроенного контроля;
-с помощью самопроверяемого дублирования;
-по регистрации состояния.
Процесс разработки систем диагностирования состоит из следующих этапов (рис.6):
выбора метода диагностирования;
-разработки аппаратурных средств диагностирования;
-разработки диагностических тестов;
-разработки диагностических справочников;
-проверки качества системы диагностирования.
Для сравнения  различных систем диагностирования и оценки их качества чаще всего  используются следующие показатели:
-вероятность обнаружения неисправности F;
-вероятность правильного диагностирования D.
Неисправность диагностирована правильно, если неисправный блок указан в разделе диагностического справочника, соответствующим коду останова. В противном случае неисправность считается обнаруженной, но нелокализованной. Для ЭВМ
с развитой системой диагностирования обычно F>=0,95, D>=0,90.  


Рис. 6. Этапы проектирования систем тестового диагностирования
В том случае, когда неисправность только обнаружена, необходимы дополнительные процедуры по ее локализации;
Cредняя продолжительность однократного диагностирования .
 Величина  tд включает в себя продолжительность выполнения вспомогательных операций диагностирования и продолжительность собственно диагностирования. Часто удобнее использовать коэффициент продолжительности диагностирования
kд=1- /в,                             (-1-)
где в — время восстановления. Коэффициент kд показывает, какая часть времени восстановления остается на восстановительные процедуры. Так, например, если tд=15мин,
а в=60мин> kд= 1—15/60=0,75;
Глубина поиска дефекта L.
  Величина L указывает составную часть диагностируемого устройства с точностью, до которой определяется место дефекта. В ЭВМ за глубину поиска дефекта L часто принимается число предполагаемых неисправными сменных блоков (ТЭЗ), определяемое по формуле:
L=                                      (-2-)
где ni — число предполагаемых неисправными сменных блоков (ТЭЗ) при i-й неисправности; N —общее число неисправностей.
В качестве показателя глубины поиска дефекта можно  также использовать коэффициент глубины поиска дефекта Kг п. д, определяющий долю неисправностей, локализируемых с точностью до М сменных блоков (ТЭЗ), М=1, 2, 3, ..., т.
Пусть di= l, если при i-й неисправности число подозреваемых сменных блоков не превышает М. В противном случае di=0. Тогда (ni ? M)
Kг п. д. =                          (-3-) 
 

Для ЭВМ с  развитой системой диагностирования для  M<3 обычно Kг.п.д>0,9. Это означает, что для 90% неисправностей число предполагаемых неисправными сменных блоков, указанных в диагностическом справочнике, не превышает трех;
Объем диагностического ядра h — доля той аппаратуры в общем объеме аппаратуры ЭВМ, которая должна быть заведомо исправной до начала процесса диагностирования. В качестве показателя объема диагностического ядра можно пользоваться также величиной
H = 1— h                               (-4-)
Для ЭВМ, использующих принцип раскрутки и метод  микродиагностирования, H?0,9. 

2. Методы командного ядра.
Этот метод  основан  на  использовании   программных средств автоматического диагностирования.
В системе команд ЭВМ выделяется ядро команд, включающее в себя команды, необходимые для загрузки тестов, сравнения результатов с эталонными, ветвления по несовпадению результатов и выдачи диагностического сообщения обслуживающему персоналу. Команды ядра могут также включать в себя специальные диагностические команды.
Объектом элементарной проверки при этом методе является аппаратура, используемая при выполнении команды.
Поскольку определенная часть аппаратуры ЭВМ может использоваться при выполнении различных команд, пересечение подозреваемых и исключение исправных частей ап-
паратуры может  повысить глубину   поиска   дефекта   при диагностировании.
Недостатком метода является значительный объем диагностического ядра.
3.Метод диагностирования на уровне
логических  схем.
При этом методе диагностирования объектами элементарных проверок являются произвольные логические схемы. Среди различных реализаций этого метода наибольшее распространение получила раздельная проверка схем с памятью (регистров и триггеров) и комбинационных схем. Рассмотрим две реализации этого метода: двухэтапное диагностирование и последовательное сканирование.
Двухэтапное диагностирование
Диагностическая информация, включающая в себя данные тестового воздействия, результат и состав контрольных точек элементарной проверки, адрес следующих элементарных проверок в алгоритме диагностирования, имеет стандартный формат, называемый   тестом- локализации  неисправностей (ТЛН).

Рис. 7 Формат ТЛН
Подача тестовых воздействий, снятие ответа, анализ и выдача результатов реализации алгоритма диагностирования выполняются с помощью стандартных диагностических операций «Установка», «Опрос», «Сравнение» и «Ветвление».
Стандартный формат ТЛН показан на рис. 7. Тест локализации неисправностей содержит установочную и управляющую информацию, адрес ячейки памяти, в которую записывается результат элементарной проверки, эталонный результат, адреса ТЛН, которым передается управление при совпадении и несовпадении результата с эталонным, и номер теста. Стандартные диагностические операции, последовательность которых приведена на рис. 8, могут быть реализованы аппаратурно или микропрограммно. 

 

Рис 8. Операции выполняемые при диагностирование методом двухэтапного диагностирования.
Диагностирование  аппаратуры по этому методу выполняется в два этапа:
на первом этапе  проверяются все регистры и триггеры, которые могут быть установлены  с помощью операции «Установка»  и опрошены по дополнительным выходам  операцией «Опрос»;
на втором этапе проверяются все комбинационные схемы, а также регистры и триггеры, не имеющие непосредственной установки или опроса.
Каждая элементарная проверка, которой соответствует  один ТЛН, выполняется следующим  образом: с помощью операции «Установка»  устанавливаются регистры и триггеры ДУ, в том числе и не проверяемые данным ТЛН, в состояние, заданное установочной информацией ТЛН (установка регистров и триггеров может выполняться по существующим или дополнительным входам). Управляющая информация задает адрес микрокоманды (из числа рабочих микрокоманд), содержащей проверяемую микрооперацию и число микрокоманд, которые необходимо выполнить, начиная с указанной. В тестах первого этапа эта управляющая информация отсутствует, так как после установки сразу выполняется опрос. В тестах, предназначенных для проверки комбинационных схем, управляющая информация задает адрес микрооперации приема сигнала с выхода комбинационной схемы в выходной регистр (рис. 9).
Управляющая информация может задавать адреса микроопераций, обеспечивающих передачу тестового воздействия на вход проверяемых средств и транспортировку результата в триггеры, имеющие опрос.
С помощью операции «Опрос» записывается состояние  всех регистров и триггеров ДУ в оперативную или служебную память.
Для выполнения операции «Опрос» в аппаратуру ДУ вводятся дополнительные связи с  выходов регистров и триггеров на вход блока коммутации СТД, связанного с информационным входом оперативной или служебной памяти.
С помощью операции «Сравнение и ветвление» обеспечивается сравнение ответа ДУ на тестовое воздействие с эталонной информацией. В ТЛН задается адрес состояния проверяемого регистра или триггера в оперативной и служебной памяти, записываемого с помощью операции «Опрос», а также его эталонное состояние. Возможны два исхода операции   «Сравнение   и  ветвление» — совпадение и несовпадение ответа с эталоном. Метод двухэтапного диагностирования использует, как правило, условный алгоритм диагностирования. Поэтому ТЛН содержит два адреса ветвления, задающих начальный адрес следующих ТЛН в оперативной памяти.
Тесты локализации  неисправностей обычно загружаются  в оперативную память и подзагружаются в нее по окончании выполнения очередной группы ТЛН. Поэтому до начала диагностики по методу ТЛН проверяется оперативная память и микропрограммное управление.

Рис. 9. Схема выполнения одного ТЛН 
 

Последовательное  сканирование
Описываемая реализация метода предполагает тесто-пригодное проектирование схем ЭВМ , при котором схемы с памятью (регистры и триггеры) в режиме диагностирования превращаются в один сдвигающий регистр с возможностью установки в произвольное состояние и опроса с помощью операции сдвига.
Для превращения  всех триггеров в один сдвигающий регистр каждому триггеру логической схемы придается дополнительный триггер, причем каждая пара триггеров (основной и дополнительный) соединяется таким образом, что образует один разряд сдвигающего регистра.
Средства тестового  диагностирования (СТД) могут подавать синхросигналы на все триггеры сканирования и путем сдвига выдавать их содержимое в виде последовательности бит по одной линии. Поскольку каждый бит в этой последовательности соответствует своей триггерной паре, можно определить состояние каждого триггера логической схемы.
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 подачи 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.
На рис. 10 показан состав средств тестового диагностирования, используемых при   методе   последовательного сканирования.
Процедура диагностирования заключается в следующем. Из адаптера пультового накопителя АПН в регистр диагностики и сдвигающий регистр загружается информация, содержащая биты запуска синхросигналов А и В, а также тестовый набор. После этого информация тестового набора последовательно, под управлением синхросигналов А и В, сдвигается, поступает на вход проверяемого блока и далее на установку состояния триггеров проверяемого блока. После этого выполняется проверяемая микрооперация, и данные состояния триггеров проверяемого блока начинают последовательно поступать в сдвигающий регистр. До этого в сдвигающий регистр загружается эталонная информация и при последовательном сканировании результатов тестирования в схеме сложения по модулю 2 происходит сравнение результата с эталоном.

Рис. 10. Аппаратура СТД используемая при методе последовательного сканирования:
ПН — пультовый  накопитель; АПН — адаптер пультового накопителя
4. Метод микродиагностирования
Метод микродиагностирования  характеризуется тем, что объектом элементарной проверки является аппаратура, участвующая в выполнении микрооперации.
Микропрограмма  проверки очередной микрооперации  использует уже проверенные микрооперации  и тракты передачи информации. Транспортировка тестового воздействия на вход проверяемой аппаратуры выполняется с помощью имеющегося в ЭВМ набора микроопераций по существующим информационным трактам.
Снятие ответа и передача его с выхода проверяемой аппаратуры на входы схем сравнения выполняются либо микропрограммно, либо с помощью специальных диагностических операций «Опрос» и «Сравнение».
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.
При встроенной микродиагностике 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.
Как правило, при  хранении микродиагностики в постоянной микропрограммной памяти для транспортировки результатов проверки к месту сравнения с эталоном 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.
Для средних  и больших ЭВМ при большом  объеме микродиагностики применяется загружаемая микродиагностика. Существует несколько вариантов загрузки и выполнения загружаемой микродиагностики:

Рис. 11    Варианты загрузки и    выполнения      загружаемой микродиагностики внешний носитель данных (пультовый накопитель ПН ) —регистр микрокоманд РгМк  (рис. 6.11, а); внешний носитель данных — оперативная память (ОП) — регистр микрокоманд (рис, 6.11,6); внешний носитель данных— загружаемая управляющая память (ЗУП) микрокоманд — регистр микрокоманд РгМк (рис. 6.11, в).
В качестве устройства ввода микродиагностики чаще всего используются так называемые пультовые накопители 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. Для  средних и больших ЭВМ с  хранением микродиагностики на внешних носителях данных для опроса состояния и сравнения его с эталоном используется дополнительная аппаратура. В последнее время эти функции все больше передаются так называемым сервисным процессорам, имеющим универсальные возможности по управлению пультовыми накопителями, опросу состояния ЭВМ, сравнению результатов с эталонными и индикации списка возможных неисправностей. При микродиагностировании с использованием дополнительной аппаратуры средства тестового диагностирования выполняют специальные диагностические операции, такие как запуск микрокоманд, опрос состояния, сравнение с эталоном и сообщение о неисправности. Процедура выполнения микродиагностики обычно такова; средства тестового диагностирования загружают в ЭВМ микрокоманды и дают приказ на их выполнение; ЭВМ отрабатывает микрокоманды, после чего средства тестового диагностирования производят опрос состояния, сравнение с эталоном и сообщение о неисправности. Обычно при микродиагностике тестовые наборы являются частью микрокоманды (поле констант).
Глубина поиска дефекта при микродиагностике зависит  от числа схем, для которых предусмотрена  возможность непосредственного опроса состояния. В связи с этим в современных ЭВМ имеется возможность непосредственного опроса состояния практически всех триггеров и регистров ЭВМ.
5. Метод эталонных состояний
Метод эталонных  состояний характеризуется тем, что объектом элементарных проверок является аппаратура, участвующая в  одном или нескольких тактах выполнения рабочего алгоритма функционирования, реализуемого в режиме диагностирования. В качестве результата элементарной проверки используется состояние аппаратурных средств диагностируемого устройства.
Процесс диагностирования методом эталонных состояний заключается в потактовом выполнении рабочих алгоритмов ДУ, опросе состояния ДУ в каждом такте, сравнении состояния ДУ с эталонным и ветвлении в зависимости от исхода сравнения к выполнению следующего такта или сообщению о неисправности.
При реализации метода эталонных состояний средства

Рис 12. Процедура диагностирования методом эталонных состояний'
J — номер  такта   ветви   алгоритма;  i- номер ветви алгоритма тестового диагностирования представляют собой совокупность аппаратурных и программных средств.
При представлении  алгоритмов операций ЭВМ в виде графов каждому пути i из множества путей на графе можно поставить в соответствие последовательность состояний ЭВМ в каждом такте:
Sto, Si1,…, Sij  ,…,Sin
где п — число вершин граф-схемы алгоритма, соответствующее числу тактов выполнения операции с конкретными условиями. Эталонной последовательностью состояний считается последовательность состояний Sij, j=0, 1, .... п, имеющих место при отсутствии ошибок.
Проверка выполняется  путем сравнения реального состояния ЭВМ Sij в j-м такте i-го пути с эталонным  . Несовпадение Sij и ,   является признаком неисправности.
Процедура диагностирования методом эталонных состояний приведена на рис. 12.
Для реализации метода эталонных состояний средства тестового диагностирования должны иметь:
-средства  управления   потактовой  работой  ЭВМ;
-средства опроса состояния ЭВМ;
-средства сравнения состояния с эталонным и средства сообщения о неисправности.
Обычно этот метод используется в тех случаях, когда средства   тестового   диагностирования   имеют   достаточно большие возможности.
Например, этот метод может использоваться при диагностировании каналов с помощью процессора. Наибольшее применение этот метод находит в устройствах со схемной интерпретацией алгоритмов функционирования.
В силу неопределенности состояний некоторых триггеров каждому состоянию S,/ может соответствовать некоторое подмножество состояний S„k,
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.