Автоматизация проектирования диагностического обеспечения цифровых программно-управляемых устройств с применением технологии экспертных систем

• Автор: Воробьев, Виктор Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ состояния методов тестового диагностирования цифровых программноуправляемых устройств.

1.1. Общая характеристика современных цифровых программноуправляемых устройств

1.2. Обзор методов разработки диагностического обеспечения ЦПУ.

1.2.1. Основные задачи разработки диагностического обеспечения ЦПУ

1.2.2. Классификация методов тестового диагностирования цифровых устройств

1.2.3. Методы построения безусловных и условных алгоритмов диагностирования

1.2.4. Методы обработки результатов диагностического

эксперимента.

1.2.5. Экспертные системы

1.3. Постановка задачи создания системы проектирования ДО ЦПУ.
1.4. Выводы
2. Принципы построения системы автоматизации проектирования диагностического обеспечения цифровых программноуправляемых устройств.
2.1. Функциональный подход к проектированию ДО
2.2. Предметная область задач проектирования диагностического обеспечения цифровых программноуправляемых устройств
2.2.1. Основные задачи проектирования ДО ЦПУ
2.2.2. Анализ применимости экспертных систем для решения задач проектирования диагностического обеспечения.
2.2.3. Структура знаний предметной области
2.3. Представление знаний предметной области
2.3.1. Общие положения
2.3.2. Язык описания эвристических процедур.
2.3.2.1. Синтаксис и семантика языка
2.3.2.2. Стандартные предикаты
2. 3.2.3. Системные предикаты
2.3.3. Язык описания объектов диагностирования.
2.3.3.1. Общие положения
2.3.3.2. Лексемы и константы
2.3.3.3. Типы данных
2.3.3.4. Выражения
2. 3.3.5. Базовые операторы8
2 . 3 . 3 . 6 . Операторы.
2 .3.3.7. Блоки.
2.4. Структура экспертной системы проектирования диагностического обеспечения цифровых программноуправляемых устройств
2.4.1. Основные компоненты экспертной системы и ее
структурная схема
2.4.2. База знаний.
2.4.3. Подсистема функциональной декомпозиции.
2.4.4. Подсистема построения тестов нестандартных функций.
2.4.5. Подсистема интерпретации тестовых образов в тестовые программы
2.4.6. Подсистема синтеза диагностических
процедур.
2.5. Выводы.
3. Методы построения алгоритмов диагностирования.
3.1. Постановка задачи
3.2. Аппарат проекций.
3.3. Способы представления алгоритмов дешифрации
3.4. Построение алгоритмов дешифрации ДЭ при двоичных матрицах различимости неисправностей
3.5. Построение алгоритмов дешифрации ДЭ с учетом неопределенности результатов моделирования
3.6. Выводы.
4. Программные средства экспертной системы
проектирования ДО ЦПУ.
4.1. Состав программных средств.
4.2. Управляющая программа
4.3. Подсистема функциональной декомпозиции ЦПУ.
4.4. Подсистема автоматической генерации тестов.
4.4.1. Состав подсистемы
4.4.2. Генерация тестовых образов для проверки механизмов УОС
4.4.3. Генерация теста адресной структуры.
4.5. Подсистема построения тестов нестандартных функций
4.6. Подсистема интерпретации тестовых образов в тестовые программы
4.7. Интерпретатор языка представления знаний.
4.8. Результаты экспериментального исследования ИСПДО.
4.9. Выводы
Заключение
Список использованной литературы


На настоящем этапе развития ИС с программным управлением осуществляется дальнейшее совершенствование микропроцессоров с традиционной фоннеймановской архитектурой и микросхем с нетрадиционной архитектурой. Появление нетрадиционных архитектур МП связано со стремлением повысить скорость обработки данных. В настоящее время большинство нетрадиционных архитектур характеризуется введением тех или иных видов параллелизма, целью которого является преодоление узких мест фон неймановской архитекту
ры. Традиционные архитектуры используют одиночный поток команд и одиночный поток данных. Нетрадиционные архитектуры могут иметь множественные потоки данных и команд. Одиночным потоком команд и множественным потоком данных характеризуются векторные ЭВМ, в которых команды инициируют одновременное выполнение множества операций. Множественный поток команд и множественный поток данных имеют ЭВМ с несколькими процессорными устройствами. Примером ЭВМ последнего вида являются ЭВМ на транспьютерах, систолических и волновых процессорах. Стремление к достижению высокой производительности обработки данных и достижения хороших эксплуатационных показателей изделий вычислительной техники приводит к использованию новых. СБИС. Вследствие того, что наряду с новыми технологиями используются и совершенствуются ранее введенные, растет их разнообразие. Если еще несколько лет назад при разработке и изготовлении электронных компонентов в основном применялись только несколько технологий ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ, ИИЛ, пМОП, рМОП, КМОП, то в настоящее время их число стало значительно большим. Все более широкое применение находят такие технологические новшества как транзисторы с высокой подвижностью электронов ВПЭтранзисторы, биполярные гетеропереходные транзисторы БГБтранзисторы, вентили на полевых транзисторах с непосредственными связями, приборы с переходами Джозефсона, резонансные туннельные транзисторы со структурами СаАвАЮаАвГпСаАв, а также комбинирование различных типов транзисторов в одних структурах. Внедрение новых технологий изготовления электронных компонентов порождает появление новых типов физических дефектов, которые необходимо учитывать при диагностировании ЦПУ. Наличие большого числа разнообразных видов физических дефектов оказывает влияние на выбор методов диагностирования ЦПУ. Целесообразно там, где это возможно, применять наиболее общие модели ЦПУ и их дефектов, которые можно применять в решении задач диагностирования ЦПУ с различными типами физических дефектов. Для современных электронных устройств характерно комбинирование цифровых схем с аналоговыми. Чаще всего обработка информации осуществляется цифровыми схемами, а аналоговые схемы реализуют функции взаимодействия прибора с внешней средой, для которой характерно наличие аналоговых сигналов. При диагностировании комбинированных устройств возникают проблемы, связанные с необходимостью формирования и измерения аналоговых сигналов с помощью испытательной аппаратуры. Для данных устройств применение методов построения тестов, направленных на генерацию тестовых наборов, встречает значительные трудности. В большей степени подходят методы построения функциональных тестов. Их применение позволяет, также, учесть широкий класс физических дефектов комбинированных устройств. Повышение надежности ЦПУ является одним из важных аспектов их совершенствования. Основные направления повышения надежности ЦПУ связаны сразработкой и внедрением новых технологических процессов их производства, резервированием
наиболее ответственных или наименее надежных узлов и введением в ЦПУ средств самоконтроля и самодиагностирования. Уменьшение энергопотребления способствует уменьшению габаритов источников питания и увеличению степени интеграции электронных компонентов. Наиболее существенными с точки зрения диагностирования свойствами ЦПУ являются конструкция, функциональная завершенность, принципы построения и наличие встроенных средств самоконтроля и диагностирования. ЦПУ. ЦПУ, выполненные в виде ИС, принято различать по степени интеграции как ИС малой степени интеграции МИС, ИС средней степени интеграции СИС, большие ИС БИС, сверхбольшие ИС СБИС. ЦПУ, выполненные на печатных платах, являются частями конструктивно законченных ЦПУ.