путем задания внешних тестовых наборов при фиксированных внешних управляющих входах с учетом небольшогоколи-чества обратных связей. Обратная связь в микропроцессорах обычно сводится к передаче сигналов с выхода АЛУ на входные мультиплексоры (например, в микропроцессорах К580ИК80). Внешние тестовые наборы получают на основе тестовых наборов для отдельных модулей. Затем производится «продвижение назад» этих тестовых наборов до внешних входов и «продвижение вперед» до внешних выходов микропроцессора.

В общем случае все модули можно разбить на подмножества комбинационных схем (например, мультиплексоров, схем сдвига, АЛУ) и последовательных схем (например, регистров, аккумуляторов). Каждое подмножество модулей имеет общие управляющие входы. Обозначим через Л1;, / /-й модуль г-го подмножества модулей, через /,-, / - i-й набор управляющих входных сигналов для модуля, 7, < -/-й набор управляющих входных сигналов для модуля г-го подмножества.

При фиксированном t-ы наборе входных управляющих сигналов можно задавать отдельные тесты Tc,t,f,r, =1, 2, . . . , п/, позволяющие проверить отдельные функции модуля М[, /. Наборы тестов для проверки подмножества / модулей Мс, j при фиксированном t и управляющих входах t обозначим

Tc,t = UTc. t.i. г. г. i

Наборы тестов Т, t представляют объединение тестов Ti,t.i.r по всем возможным сочетаниям г и /.

Тесты Tl, t, j. г получают путем задания для модуля Mi, / информационных входных сигналов при фиксированном наборе входных управляющих сигналов. Входы модуля Mij связаны с внешними информационными входами и выходами через последовательность модулей других подмножеств Mi i. Поэтому для получения тестов Tp,t,i.r, приведенных к внешним контактам микропроцессора, производится «продвижение назад» теста Ti, t, /, г от входа модуля М[, j к внешним входам микропроцессора и «продвижение вперед» от выходов этого модуля к выходам микропроцессора.

При наличии неисправностей в некоторых модулях могут возникнуть ситуации маскирования неисправностей, обнаружение которых составляет самостоятельную проблему.

Рассмотрим пример функционального диагностирования одноразрядного микропроцессора [56].

На рис. 22, а показана упрощенная схема одноразрядного секционированного микропроцессора. Управляющие • входы /„, Ii,/9 задают режимы работы узлов. На рис. 22,6 - д пока-

заны функции, выполняемые этими узлами. Предполагается, что отказ может быть лишь в одном из них. Узлы Ml, Мп., Ms, Мр являются комбинационными, а Мл и М-р- последо-вательностными схемами.

В зависимости от управляющих сигналов для каждого из узлов может быть определено подмножество тестов. Так, например, при подаче нулевых сигналов на входы Ig, 1 на выходе узла Ml получается сигнал F. Тестами для этого модуля является подмножество комбинаций состояний сигналов на входы RI, F, Ы:

Ti. i = {(/8, /«, RI, F, L/)} = {(0, 0, RI, F, LI)}.

Для продвижения этих тестов вперед необходимо задать сигналы управления таким образом, чтобы выходные сигналы модуле Ml попали на выход F, по которому можно проводить контроль.

СвВиг 6/iedo

I3-I7-

Шигшель

Регистр А На

Мупьш-

Мулыпи-тексор Ms

Перенос

Рис. 22. Модель одноразрядного микропроцессора

То е

В частности, задавая /1, i = {It}, I = /« = /о = = 7 = = 0, /4 = /5 = = 1, получаем подмножество Ti, 1 тестов, показанных на рис. 22, е, при фиксированном наборе /g = = /с = 0.

Аналогично получаем подмножество тестов при двух других комбинациях сигналов управляющих входов: /g и /д. При проверке регистров Мд, М-р подмножества тестов определяют, рассматривая их как конечные автоматы.

Проводя объединение получаемых подмножеств тестов, находят полное мцожестро TecTQB, В процессе такого объединения

FSM2

сокращается количество тестов с учетом требуемой глубины диагностирования микропроцессора.

Рассмотренные модели контроля работоспособности микропроцессоров позволяют решать задачи контроля при наличии достаточно полных данных об архитектуре микропроцессора. Основная цель при использовании таких моделей состоит обычно в проверке всех функциональных компонент. При этом, вследствие вводимых упрощений, значительная часть неисправностей остается необнаруженной.

Однако в практике часто приходится проверять микропроцессоры при отсутствии полных данных о внутренней структуре, связях между отдельными его функциональными частями. Кроме того, в процессе функционирования во многих случаях оказывается невозможным специально переключать микропроцессор на контроль и диагностирование. Наиболее полно указанным ограничениям удовлетворяют модели третьей группы. Рассмотрим упрощенный пример, поясняющий диагностирование микропроцессоров при использовании моделей третьей группы.

Предположим, что необходимо проверить правильность выполнения операции суммирования над однобайтными числами. Операция может быть выполнена на функциональных узлах микропроцессора с использованием различных команд. Предположим, что в микропроцессоре и в памяти микрокоманд и управляющих схемах может быть лишь единичная неисправность. Выполнение операции при наличии неисправности приводит к неверному результату. Тогда многократное выполнение операций, различающихся между собой по используемым функциональным узлам и командам и приводящих к одинаковому результату, позволяют выявить неисправность. Использование принципов голосования при наличии нескольких одинаковых результатов обеспечивает получение правильного результата.

На рис. 23 показаны макрокоманды различных вариантов выполнения операции сложения ДЛЯ микропроцессора К580ИК80.

fSHS

Рис. 23.

Макрокоманды слоке-ния