Организация системы автоматического диагностирования АРМ

2. Организация системы автоматического диагностирования АРМ.

Персональный вычислителльный комплекс "Электроника

МС0585" (сокращенно ПВК МС0585) представляет собой

персональный компьютер: функционально законченный

вычислительный комплекс, состоящий из аппаратных и

программных средств и рассчитанный на одного пользователя

[7]. Технические аредства ПВК имеют модульную структуру и

включают в себя сл$дующий набор устройств:

1. Системный модуль, объединяющий с помощью внутренней

магистрали такие основные блоки, как центральный процессор,

построенный на основе микропроцессорного набора из четырех

БИС серии К 1811; блок ОЭУ емкостью 256 Кбайт; блок ПЭУ

емкостью 16 Кбайт, содержащий диагностическую программу

"Внутренний автотест"; контроллер прерываний, управляющий

прерыванием программы от различных блоков системного модуля

и других функциональных модулей ПВК; интерфейс клавиатуры,

осуществляющий связь ЦП с блоком клавиатуры; интерфейс

печатающего устройства; интерфейс коммуникаций, который

может быть использован для связи ПВК с другими ПВК или ЭВМ;

таймер. Внутренняя магистраль системного модуля через

специальный двунаправленный буферный усилитель соединяется с

системной магистралью, объединяющей все остальные

функциональные модули ПВК.

2. Модуль видеоконтроллера, служащий для управления

выводом алфавитно-цифровой и графической информации на экран

электронно-лучевой трубки видеомонитора.

3. Модуль контроллера НГМД, служащий для управления

встроенным малогабаритным накопителем на жестких дисках.

 4. Модуль контроллера НТМД, служащий для управления

встроенными накопителями на гибких магнитных дисках.

5. Блок клавиатуры МС 7004, используемый для ввода в

ПВК команд оператора.

6. НМД типа "винчестер" МС 5401 емкостью 5 Мбайт на

носителях диаметром 133 мм со скоростью обмена 5 Мбит/с.

7. Два НГМД МС 5305 общей емкостью 800 Кбайт на носителях

диаметром 133 мм со скоростью обмена 250 Кбит/с.

8. Видеомонитор, позволяющий формировать изображение на

экране электронно-лучевой трубки из 960 элементов по

горизонтали и 240 элементов по вертикали.

На основе ПВК МС 0585 построено автоматизированное

рабочее место проектировщика электронной техники

"Электроника МС 0302"; которое может использоваться как

автономно, так и в комплексе с САПР "Кулон-4".

Система диагностирования ПВК МС 0585 состоит из

аппаратных средств, совмещенных с аппаратными средствами

ПВК, и набора программ технического обслуживания.

Диагностическое ядро на различных этапах процесса

диагностирования образуется из аппаратуры центрального

процессора и других блоков системного модуля. В качестве

устройства ввода диагностической информации могут

использоваться блок ПЗУ системного модуля и НГМД, в качестве

устройства выдачи результатов диагностирования -

видеомонитор и светодиодное табло на задней панели

системного конструктивного блока ПВК.

В состав программ технического обслуживания входят

следующие программы: дискетный вариант операционной системы

ПРОС, используемые для загрузки и управления выполнением

тестовых программ, размещенных на дискетах; размещенная в

ПЗУ системного модуля тестовая программа "Внутренний

автотест"; размещенные на дискетах тестовые программы:

проверка системного блока, проверка клавиш клавиатуры,

проверка печатающего устройства, вывод конфигурации, образец

цветных полос, контроль блоков диска, образцы настройки.

Часть тестовых программ, и прежде всего "Внутренний

автотест", используется для целей контроля и диагностики

ПВК, остальные выполняют различные функции, связанные с

контролем работоспсобности и заданием правильных режимов

функционирования ПВК в процессе его эксплуатационного

обслуживания.

5 билет

1. Методы диагностирования неисправностей технических средств САПР.

Технические решения, используемые при реализации систем

диагностирования, классифицируются в соответствии с

определенными методами диагностирования, положенными в

основу функционирования той или иной системы. Методы

диагностирования характеризуются объектами элементарной

проверки и способами подачи воздействия и снятия ответа.

Существуют следующие основные методы тестового

диагностирования.

Двухэтапное диагностирование.

Метод двухзтапного диагностирования - это метод

диагностирования, при котором объектами элементарных

проверок на разных этапах диагностирования являются схемы с

памятью (регистры и триггеры) и комбинационные схемы.

Диагностическая информация, включающая в себя данные и

адреса тестового воздействия в соответствии с принятым

алгоритмом диагностирования, имеет стандартный формат,

называемый тестом локализации неисправностей. Подача

тестовых воздействий, снятие ответа, анализ и выдача

результатов реализации алгоритма диагностирования

выполняются с помощью стандартных диагностических операций,

таких как "Установка", "Опрос" , "Сравнение", "Ветвление".

Тест локализации неисправностей в общем случае содержит

установочную информацию для приведения проверяемых регистров

в требуемое для теста состояние, управляющее слово с

начальным адресом и числом микрокоманд проверяемой

микрооперации, адрес диагностической области оперативной

памяти для записи результирующего состояния проверяемого

регистра, маску для выделения проверяемых битов, ожидаемый

результат проверки, адреса перехода к следующему тесту в

случаях удачного и неудачного результатов проверки.

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 операцией "Опрос". На втором этапе

проверяются все комбинационные схемы, а также регистры и

триггеры, не имеющие входов -выходов для непосредственной

установки и опроса. Для хранения и ввода тестов локализации

неисправностей может использоваться, например, накопитель на

магнитной ленте, откуда они загружаются и подзагружаются в

оперативную память по окончании выполнения очередной группы.

Поэтому до конца диагностики по данному методу должны

проверяться микропрограммное управление и оперативная

память. При обнаружении отказа на пункте индуцируется номер

теста, по которому в диагностическом справочнике

отыскивается неисправный блок.

Метод микродиагностирования.

Этот метод характеризуется тем, что объектом проверки

является аппаратура, участвующая в выполнении микроопераций.

Микропрограмма проверки очередной микрооперации использует

уже проверенные микрооперации и тракты передачи информации.

Совокупность процедур, диагностических микропрограмм и

специальных схем, обеспечивающих передачу тестового набора

на ввод проверяемого устройства, выполнение проверяемой

микрооперации, приема результатов проверки для сравнения их

с эталонными и формирование результата диагностирования

называется микродиагностикой.

Различают два типа микродиагностики: встроенную и

загружаемую. В случае встроенной микродиагностики

диагностические микропрограммы размещаются в постоянной

микропрограммной памяти диагностируемой системы, а при

загружаемой - на внешнем носителе данных. Встроенная

микродиагностика применяется обычно в системах на базе

микроЗВМ с небольшим объемом диагностики. Для систем на базе

миниЗВМ, средних и больших ЗВМ при большом объеме

микродиагностики применяется загружаемая микродиагностика. В

зависимости от характеристики устройств загрузки и

промежуточного хранения микрокоманд, поступающих во время

проверочных операций в регистр микрокоманд диагностируемой

системы, существует несколько вариантов реализации

загрузочной микродиагностики.

Разновидностью загрузочной микродиагностики является

микродиагностика с использованием сервисных процессоров. В

этом случае вне диагностируемой системы реализуются не

только хранение и ввод диагностической информации, но и

формирование тестовых воздействий, сравнение реакции

диагностируемой системы с ожидаемой и формирование сообщений

о неисправностях.

При подключении диагностической системы на основе

сервисного процессора с помощью линии связи к центру

обслуживания, находящемуся на значительном расстоянии от

эксплуатируемой системы, реализуется форма дистанционного

обслуживания САПР.

Метод диагностирования, ориентированный на проверку

сменных блоков.

Этот метод характеризуется тем, что объектом

элементарных проверок являются сменные блоки (модули, ТЗЗы и

т.д.). Использование его позволяет локализовать

неисправность в системе с помощью диагностических блоков.

Такой подход позволяет сократить затраты на разработку

средств диагностического обеспечения, состоящего, как

правило, из диагностических тестов системы и ее сменных

блоков.

Метод реализуется с помощью разбиения сменных блоков на

группы различного ранга в зависимости от количества

входов-выходов и характера взаимодействия с другими блоками

и введения в сменные блоки дополнительных аппаратных

средств, позволяющих под управлением средств тестовой

диагностики производить последовательную проверку

работоспособности сменных блоков в порядке возрастания их

ранга, коммутируя входы-выходы блоков таким образом, чтобы

для проверяемой группы они соединялись с входами и выходами

средств диагностики для задания тестовых воздействий и

проверки реакции на эти воздействия.

При организации функционального диагностирования также

используется несколько методов.

Метод диагностирования с помощью схем встроенного контроля.

Этот метод характеризуется тем, что объектом

элементарной проверки является сменный блок, а средствами

функционального диагностирования являются схемы встроенного

контроля, конструктивно совмещенные с каждым сменным блоком.

Достоинствами метода диагностирования с помощью схем

встроенного контроля являются практически мгновенное

диагностирование сбоев и отказов, сокращение затрат на

локализацию отказов и на разработку диагностических тестов.

Метод диагностирования с помощью самопроверяемого

дублирования.

Этот метод аналогичен предыдущему в том, что он также

основан на принципе самопроверяемости сменных блоков.

Разница в том, что самопроверяемость сменных блоков

достигается введением в них дублирующей аппаратуры и схем,

обеспечивающих получение сводного сигнала ошибки,

свидетельствующего о неисправности сменного блока. Этот

способ приводит к большим дополнительным затратам

аппаратуры, но может применяться там, где устройства системы

реализуются с использованием больших и сверхбольших

интегральных схем универсального назначения, особенно

программируемых вентильных матриц. Из-за ограничения числа

выводов не все компоненты БИС могут быть использованы для

построения основных узлов аппаратуры, поэтому их можно

использовать для построения дублирующих узлов.

Метод диагностирования по результатам регистрации состояния.

Этот метод характеризуется тем, что неисправность или

сбой локализуется по состоянию системы, зарегистрированному

в момент появления ошибки и содержащему информацию о

состоянии схем контроля, регистров устройств, адресов

микрокоманд, предшествующих моменту появления ошибки, и

другую информацию. Место возникновения ошибки определяется

по зарегистрированному состоянию путем прослеживания пути ее

распространения от места проявления до места возникновения.

Диагноз выполняется с помощью программных средств

диагностирования самой системы, если диагностируется причина

возникновения сбоя, или внешними средствами

диагностирования, например, сервисным процессором.