микропроцессоров, обслуживающих, как правило, специальные операции (ввод и вывод данных, кодирование, модуляция-демодуляция, вычисление специальных функций и т.п.).

Распределенные mМП системы в целях повышения производительности должна обеспечивать одновременное параллельное решение большого числа частей общей программы.

В соответствии со свойством однородности структуры и в целях обеспечения ее реконфигурации, ремонтопригодности, унификации mМП ИУВС должна строиться из набора идентичных базовых модулей, идентично соединенных между собой.

3.3Вопросы для самопроверки

3.3.1Чем принципиально отличаются централизованные и децентрализованные ИУВС?

3.3.2Назовите основные компоненты микро-ЭВМ модуля централизованной ИУВС.

3.3.3Назовите основные компоненты микро-ЭВМ модуля децентрализованной ИУВС.

3.3.4Чем принципиально отличаются магистрали Q-bus и Multi-bus?

3.3.5Дайте характеристику основным представителям микро-ЭВМ ИУВС.

3.3.6Дайте характеристику программному обеспечению ИУВС.

3.3.7Дайте краткую характеристику мультимикропроцессорным ИУВС.

4.ЗАДАЧИ И АЛГОРИТМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

4.1Задачи технической диагностики

Техническая диагностика представляет собой область знаний, включающую в себя теорию и методы организации процессов определения текущего состояния технических объектов, а также принципы построения устройств, обеспечивающих диагностирование. В диагностике важным понятием является техническое состояние объекта. Совокупность свойств объекта, подверженных изменениям в процессе производства и эксплуатации, называют техническим состоянием. Эта совокупность характеризуется в каждый момент значениями параметров, перечень которых устанавливается технической документацией на объект.

Различают несколько видов технических состояний:

а) исправность — техническое состояние объекта, при котором он удовлетворяет всем заданным требованиям; в противном случае объект неисправен;

б) работоспособность — техническое состояние, при котором объект удовлетворяет основным требованиям, определяющим возможность его

применения по назначению.

Различным неисправностям в общем случае соответствуют различные технические состояния, составляющие подмножество Sн неисправных

состояний.

Физические явления в компонентах устройства, вызвавшие переход в подмножество неисправных состояний, называются дефектами. В зависимости от структуры радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) дефект может порождать или не порождать ошибку (например, в резервированных системах). Ошибка не всегда следствие дефекта. Однако однозначного соответствия между ошибками и дефектами в большинстве случаев не существует. Одна и та же ошибка может быть следствием разных дефектов, а один дефект — причиной ряда ошибок.

При диагностировании объект должен быть поставлен в такие условия, когда любой дефект, вызывающий рассматриваемые множества неисправностей, порождает ошибку. Если при диагностировании ставится задача определения места и вида дефекта, то объект должен быть поставлен в такие условия, при которых дефект обязательно порождает ошибку или множество ошибок, отличных от ошибок других дефектов.

Первоочередной целью технического диагностирования является проверка работоспособности или исправности. Число различаемых технических состояний при этом равно двум — работоспособное и неработоспособное (исправное и неисправное). Если установлено, что объект неработоспособен или неисправен, то начинается поиск дефектов, целью которого является определение местонахождения и при необходимости причины и вида дефекта. Число состояний, которые необходимо различить в результате поиска, определяется глубиной поиска дефекта и требуемой достоверностью результатов диагностирования. Глубина поиска задается указанием части объекта с точностью, до которой определяется место дефектов.

Достоверность результатов диагностирования определяется степенью их соответствия истинному техническому состоянию. Количественной характеристикой достоверности служит вероятность совпадения. Совокупность средств диагностирования, правил его проведения, установленных соответствующей документацией, образует систему технического диагностирования.

Требования к системе диагностирования зависят от того, на каком этапе (проектирование, эксплуатация, обслуживание, ремонт) она используется. Статистические данные показывают, что причины неисправностей оборудования практически равномерно распределены между ошибками, возникшими при разработке и производстве, и отказами компонентов в процессе эксплуатации. Но затраты на обнаружение дефектов в зависимости от этапа жизни объекта возрастают в геометрической прогрессии. Так, если принять стоимость обнаружения дефекта на этапе входного контроля элементов за единицу, то на этапе производства блоков эти затраты составляют 10 ед, на этапе заводских испытаний аппаратуры — 100 ед, а на этапе эксплуатации — 1000 единиц и более. Поэтому системы диагностирования, предназначенные

для этапа эксплуатации, существенно уступают по возможностям первым двум.

Требования к системам диагностирования, предназначенным для этапа эксплуатации, могут варьироваться в широких пределах в зависимости от условий эксплуатации, требуемой продолжительности, периодичности проверок, достоверности результатов и глубины поиска дефекта.

4.2 Алгоритмы диагностирования

Процесс диагностирования представляет собой подачу на объект последовательности входных проверочных воздействий (тестовых сигналов), получение ответных выходных сигналов (реакций) и последующий анализ ответных реакций на тестовые сигналы. В качестве проверочных могут использоваться рабочие входные или последовательность специально генерируемых тестовых воздействий. В первом случае говорят о функциональном, а во втором — о тестовом диагностировании.

Системы функционального диагностирования дают возможность диагностировать объект в процессе выполнения им рабочих функций и реагировать на отказ в момент его возникновения, но совокупность и последовательность входных воздействий в таких системах заданы рабочим алгоритмом и не могут выбираться произвольно. Системы функционального диагностирования применяются, как правило, в процессе эксплуатации РЭА и позволяют немедленно реагировать на нарушения в работе РЭА, подключать резервные узлы взамен неисправных, переходить на другие режимы работы, для которых возникшая неисправность несущественна, т. е. строить адаптивные системы. Назначение системы такого диагностирования еще и в имитации функционирования объекта при наладке или проверке объекта. Однако ограниченность набора рабочих воздействий не всегда позволяет оптимально решать задачи диагностики.

В системах тестового диагностирования проверочные воздействия вырабатываются диагностирующим устройством. Поэтому как состав, так и последовательность их подачи можно задавать, исходя из условий эффективной организации процесса диагностирования. При тестовом диагностировании для подачи проверочных воздействий и получения реакций можно использовать не только входы и выходы объекта, но и вспомогательные внутренние контрольные точки, выбирать очередное воздействие в зависимости от результатов предыдущих проверок.

Процесс диагностирования состоит из отдельных частей, каждая характеризуется подаваемым на объект тестовым воздействием и считываемой с объекта реакцией. Такие части называют элементарными проверками или тестами. Алгоритм диагностирования представляет собой последовательность тестов и анализа их результатов. Диагностирование можно рассматривать как специфический процесс управления, целью которого является определение технического состояния объекта.

На рисунке 4.1 дана классификация алгоритмов диагностирования,

включающая проверяющие и диагностирующие алгоритмы, различающиеся глубиной поиска дефектов.

Рисунок 4.1- Классификация алгоритмов диагностирования

Особенности организации алгоритмов функционального диагностирования позволяют использовать их в основном в тех случаях, когда требуется минимальная глубина поиска дефекта, то есть для проверки исправности и работоспособности. Основное назначение тестовых алгоритмов — локализация места возникновения дефекта, его вид и причина. Как тестовые, так и функциональные проверки можно разделить на две группы: алгоритмические и параметрические.

Алгоритмические тесты проверяют правильность функционирования объекта, его алгоритм. Как правило, диагностирование алгоритма используется для обнаружения устойчивых отказов, наиболее часто - в цифровых устройствах. Алгоритмическое диагностирование может применяться и для электрических цепей, если с информационной точки зрения они эквивалентны цифровым или аналого-цифровым устройствам, работающим по определенной программе. Проверка правильности выполнения этой программы проводится как в реальном, так и в преобразованном масштабе времени. Диагностирование алгоритмов в реальном масштабе времени можно выполнять путем функционального диагностирования. По результатам теста делается вывод о возможности продолжения текущего режима работы, переключения на другой режим или необходимости прекращения работы и отключения объекта.

Параметрическое диагностирование дает ответы на следующие вопросы: а) соответствуют ли электрические параметры цепи расчетным или заданным значениям, при этом проверяются амплитудные значения сигналов, коэффициенты передачи, гармонический состав, временные

соотношения (задержки, интервалы и другие); б) соответствуют ли параметры элементов паспортным значениям. При