Диагностическая модель УУ МП системы

Под диагностической моделью понимают формальное описание объ­екта диагностирования и задание модели дефектов на языке этого описа­ния.

Ниже исследуется многоуровневая диагностическая модель, в част­ности двухуровневая. Нижний уровень описывается на языке регистровых передач, а верхний уровень – функциональная модель, задаваемая при­кладной программой, записанной на языке ассемблера соответствующего микропроцессора, при этом для каждой команды (микрокоманды) известна двоичная запись.

Пример 4.2. Приведем фрагмент программы на языке ассемблера:

Для каждой команды покажем ее гипотетическую двоичную запись:

По программе (микропрограмме) строится граф-схема алгоритма (ГСА). Выполняемые команды представляются вершинами графа, а пере­ходы – направленными дугами.

Пример 4.3. На рис. 4.30 приведена ГСА программы из примера 4.2.

Рис. 4.30. Пример граф-схемы алгоритма

Для каждого уровня двухуровневой модели предлагаются следую­щие модели дефектов:

1. На уровне регистровых передач объект задается своей функцио­нальной либо принципиальной схемой, и здесь наиболее широкое приме­нение получила модель константных дефектов. Константный дефект пред­ставляется постоянным нулем (константа 0) или постоянной единицей (константа 1) на входе или выходе логической схемы. Для механизма хра­нения, реализуемого регистрами как в составе регулярных схем (сверхопе­ративное ЗУ – СОЗУ, ОЗУ, ПЗУ, перепрограммируемое ПЗУ – ППЗУ), так и в автономно рассматриваемых блоках (регистры общего назначения – РОН, буферные регистры – БР, РС и т.д.), в качестве моделей ошибок из-за неисправности и сбоев аппаратуры получили распространение:

– независимые однократные либо кратные ошибки;

– пакеты независимых ошибок;

– независимые однонаправленные либо асимметричные ошибки;

– пакеты однонаправленных либо асимметричных ошибок.

При однонаправленных ошибках во всех ошибочных разрядах про­исходит переход либо только из 0 в 1, либо только из 1 в 0. При асиммет­ричных ошибках возможен только один из видов ошибок. Все указанные модели ошибок достаточно часто используются в работах по контролю памяти.

2. Если объект рассматривается на уровне функциональной модели, пользуются функциональными моделями дефектов.

В дальнейшем будем пользоваться функциональной моделью дефек­тов вида:

– переход команды K_i в команду K_j (K_i / K_j), т.е. вместо команды K_i из-за дефектов в УУ выбирается команда K_j;

– переход команды K_i в пустое множество команд (K_i /0), т.е. либо со­храняется предыдущая команда, либо вызывается пустая команда;

– переход команды K_i в произвольную логическую комбинацию ко­манд (K_i / ), т.е. вместо команды K_i выбирается несколько команд, кото­рые приходят в регистр команд через дизъюнкцию или конъюнкцию.

Под командой в данном случае будем понимать содержимое выби­раемой ячейки памяти, включая и данные.

Константная модель будет применяться в дальнейшем при оценке полноты контроля механизмов хранения и пересылки команд (данных), функциональная модель – при оценке полноты контроля механизма вы­борки команд и данных (дешифрация команд и данных). Кроме того, вы­делим сбой – кратковременный отказ аппаратуры, который самопроиз­вольно устраняется.

В литературе при разработке встроенного функционального кон­троля УУ введенная выше двухуровневая диагностическая модель ошибки механизмов хранения, пересылки данных и дешифрации регистров опре­деляется терминологией – ошибки хранения и ошибки управления.