трусики женские украина

На головну

Методи компактної діагностики - Інформатика

Повчальна система методам компактної діагностики.

Вступ.

Неухильне зростання складності приладів обумовлює підвищений інтерес до питань

діагностування їх технічного стану. Однією з різновидів методів

технічного діагностування апаратури є тестова діагностика,

що дозволяє на етапі проектування і виготовлення вирішувати основні задачі:

визначати правильність функціонування, здійснювати пошук несправностей і

визначати тип несправності. Для реалізації цих задач потрібно інтенсифікація

підготовки фахівців з обчислювальної техніки і технічної діагностики,

що володіють методикою дослідження і проектування складних цифрових систем з

використанням сучасних методів технічної діагностики.

Основною задачею дипломної роботи є розробка автоматизованої системи

навчання діагностиці складних цифрових схем, що дозволяє детально знайомити

студентів з практичними можливостями використання сучасних методів

компактного тестування.

Вона повинна являти собою програму, що включає в себе:

Модуль, реалізуючий графічний інтерфейс. Обмін графічною інформацією між

користувачем і ЕОМ повинно здійснюватися в формі діалогу;

модуль, реалізуючий логічне моделювання цифрових схем;

модуль, що моделює роботу генераторів тестових послідовностей;

блок, що моделює процес діагностики. У нього входить: блок що моделює

роботу багатоканального сигнатурного аналізатора, блок відображення і обробки

отриманих даних, блок пошуку несправностей;

блок, реалізуючий алгоритм визначення оцінки ефективності

діагностики при використанні компактних методів діагностики.

Глава1.

Огляд методів компактного тестування і типи несправностей цифрових схем.

1.1 Класифікація методів стиснення вихідних реакцій схем.

Класична стратегія тестування цифрових схем заснована на формуванні

тестових послідовностей, що дозволяють виявляти задані множини їх

несправностей. При цьому для проведення процедури тестування, як правило,

зберігаються як самі послідовності, так і еталонні вихідні реакції схем на

їх вплив. У процесі самої процедури тестування на основі порівняння

вихідних реакцій з еталонними приймається рішення про стан схеми, що перевіряється.

Для ряду схем, що випускаються в цей час класичний підхід вимагає

тимчасових витрат як на формування тестових послідовностей, так і на

процедуру тестування. Крім того на проведення тестового експерименту

потрібно наявність складного обладнання. У зв'язку з цим вартість і час,

необхідна для реалізації класичного підходу, зростають швидше, ніж складність

цифрових схем, для яких він використовується. Тому нові рішення, що дозволяють

значно спростити як процедуру побудови генераторів тестових

послідовностей, так і проведення тестового експерименту.

Для реалізації генератора тестової послідовності використовуються алгоритми,

що дозволяють уникнути складності їх синтезу:

Формування всіляких тестових наборів, тобто повного перебору двійкових

комбінацій. У результаті генерується так звана счетчиковая

послідовність.

Формування випадкових тестових наборів з необхідними імовірностями появи

одиничного і нульового символів по кожному входу цифрової схеми.

Формування псевдовипадкової тестової послідовності.

Основною властивістю розглянутих алгоритмів формування тестових

послідовностей є те, що внаслідок їх застосування відтворюються

послідовності дуже великої довжини. Тому на виходах цифрової

схеми, що перевіряється формуються її реакції, що мають таку ж довжину. Природно виникає

проблема їх запам'ятовування, зберігання і витрата на обробку цих

послідовностей. НайПростішим рішенням, що дозволяє значно скоротити

обсяг інформації, що зберігається про еталонні вихідні реакції є отримання

інтегральних оцінок, що мають меншу розмірність. Для цього використовуються

алгоритми стиснення інформації.

Внаслідок їх застосування формуються компактні оцінки інформації, що стискається.

Розглянемо алгоритми стиснення даних для випадку бінарної послідовності

{у(k)}, що складається з l двійкових змінних, що послідовно формуються.

Псевдовипадкове тестування.

Найчастіше при формуванні псевдовипадкових послідовностей використовуються

два методи. Перший з них лежачий в основі більшості програмних датчиків

псевдовипадкових чисел, використовує рекурентний співвідношення. Цей метод володіє

рядом недоліків, зокрема, малою періодичністю. Застосовно до проблеми

тестування цифрових схем періодичність може помітно знизити повноту контролю.

Крім того, він відрізняється складністю практичної реалізації. Тому найбільш

широко застосовується другий метод, заснований на використанні співвідношення

До - номер такту; - символи послідовності;

- постійні коефіцієнти; - операція підсумовування по модулю два m логічних

змінних. При відповідному виборі коефіцієнтів на основі

характеристичного полінома,

який повинен бути примітивним, послідовність має максимальну довжину,

рівну 2м-1. Така послідовність називається М-послідовністю.

Використання таких послідовностей передбачає застосування сигнатурного

аналізу як методу стиснення реакцій цифрової схеми.

Типова структурна схема сигнатурного аналізатора состоитиз регістра зсуву і

суматора по модулю два, на входи якого підключені виходи розрядів регістра відповідно

до породжуючого полінома(мал. 1.1).

Керуючими сигналами сигнатурного аналізатора є СТАРТ, СТОП і ЗСУВ.

Сигнали СТАРТ і СТОП формують тимчасової інтервал, протягом якого

здійснюється процедура стиснення інформації на аналізаторі. Під дією сигналу

СТАРТ елементи пам'яті регістра зсуву встановлюються в початковий стан, як

правило нульове, а сам регістр зсуву починає виконувати функцію зсуву на один

розряд в право під дією синхронізуючих імпульсів ЗСУВ. По приходу

кожного синхронізуючого імпульсу в перший розряд регістра зсуву записується

інформація, відповідна вираженню:

де у(K){0,1} -к-й символ послідовності {, що стискається у(K)}, До=; -

коефіцієнти породжуючого полінома; - вміст i-того елемента пам'яті регістра

зсуву 1 в (до-1) такт. Процедура зсуву інформації в регістрі описується

співвідношенням

Таким чином, повний математичний опис функціонування сигнатурного

аналізатора має наступний вигляд:

аi(0)=0, i=, a1(k)=у(k) (1.3)

k=,

причому l, як правило, приймається рівним або менше величини (2м-1), і

відповідно є довжиною послідовності, що стискається.

Після закінчення l тактів функціонування сигнатурного аналізатора на його елементах

пам'яті фіксується двійковий код, який являє собою сигнатуру,

відображену у вигляді 16-ричного коду.

Синдромное тестування.

Синдромом (контрольною сумою) деякої булевой функції n змінних є

співвідношення

S=R5/2n,

Де R5 дорівнює числу одиничних значень функції згідно з таблицею істинності для

l=2n. Визначення поняття синдрому однозначно передбачає використання

генератора счетчиковых послідовностей для формування всіляких

двійкових комбінацій з n вхідних змінних при тестуванні схеми, реалізуючий

задану функцію. Подальшим розвитком синдромного тестування є

спектральний метод оцінки вихідних реакцій цифрових схем і кореляційний метод.

Типи несправностей цифрових схем.

Проблема тестового діагностування цифрових схем виникає на різних етапах

їх виробництва і експлуатації і включає взаємопов'язані задачі. Перша з них

полягає у визначенні, в якому стані знаходиться досліджувана схема.

Основним станом цифрової схеми є справне - такий стан схеми,

при якому вона задовольняє всім вимогам технічної документації. У

іншому випадку схема знаходиться в одному їх несправних станів.

Якщо встановлено, що схема несправна, то вирішується друга задача:

здійснюється пошук несправної схеми, мета якого- визначення місця і вигляду

несправності.

Несправності ЦС з'являються внаслідок застосування несправних компонентів,

таких, як логічні елементи, реалізуючий найпростіші логічні функції,

елементи пам'яті і інш. крім того, причиною несправностей можуть бути

виникнення розривів або коротких замыканий в межкомпонентных з'єднаннях,

порушення умов експлуатації схеми, наявність помилок при проектуванні і

виробництві і ряд інших чинників.

З безлічі різних видів несправностей виділяється клас логічних

несправностей, які змінюють функції елементів ЦС вказаний тип

несправностей поміщається домінуючу серед несправностей ЦС. Для їх

опису в більшості випадків використовують наступні математичні моделі:

Константні несправності;

Несправності типу "Коротке замикання";

Інверсні несправності;

Найбільш загальною і часто вживаною моделлю логічних несправностей є

константні несправності: константний нуль і константна одиниця, що означає

наявність постійного рівня логічного нуля або логічної одиниці на одному з

полюсів логічного елемента. Така модель несправностей часто називається

класичної і широко використовується для опису інших типів несправностей.

Несправності типу "Коротке замикання" з'являються при короткому замиканні входів

і виходів логічних елементів.

Інверсні несправності описують фізичні дефекти ЦС, що приводять до появи

фіктивного инвертора по входу або по виходу логічного елемента. Інверсні

несправності в сукупності з константними, в ряді випадків використовуються для

побудови повної моделі несправної цифрової схеми.

1.3 Генератори тестових послідовностей.

Класична стратегія тестування цифрових схем заснована на

формуванні тестових послідовностей, що дозволяють виявляти задані

множини їх несправностей. Для реалізації генератора тестової

послідовності бажано використати найпростіші методи, що дозволяють

уникнути складної процедури їх синтезу. До них відносяться наступні алгоритми:

формування всіляких тестових наборів, тобто повного перебору двійкових

комбінацій. Внаслідок застосування подібного алгоритму генеруються

счетчиковые послідовності;

формування псевдовипадкових тестових послідовностей;

формування випадкових тестових наборів, з необхідними імовірностями одиничного

і нульового символів по кожному входу цифрової схеми.

Основною властивістю вищеперелічених алгоритмів є те, що внаслідок їх

застосування відтворюються послідовності дуже великої довжини.

Для процесу навчання були вибрані два перших алгоритми побудови генераторів

тестових послідовностей. І розроблені два модулі для емуляції роботи

генераторів:

модуль емуляція генератора счетчиковой послідовності;

модуль емуляції роботи багатоканального генератора М-послідовності,

що дозволяє генерувати псевдовипадкову послідовність і порівняно

просто регулювати її максимальну довжину і число каналів в залежності від

числа входів цифрової схеми.

Генератор М-послідовності.

У аппаратурных псевдовипадкових датчиках і вузлах ЕОМ при генеруванні ПСЧП з

рівномірним розподілом найчастіше використовується метод, який

полягає в отриманні лінійної двійкової послідовності по рекурентний

вираженню:

де i - номер такту; символи вихідної послідовності; постійні

коефіцієнти. При відповідному виборі коефіцієнтів {ак} числова послідовність, що генерується

має максимальну (для даного m) величину періоду

і називається М-послідовністю. Однією з головних переваг методу

генерування ПС - послідовностей максимальної довжини є простота його

реалізації.

Генератор М-послідовності може бути побудований двома методами, відмінними

способом включення суматорів по модулю два:вони можуть включатися як в ланцюг

зворотного зв'язку генератора, так і в меж розрядні зв'язки елементів пам'яті

регістрів зсуву.

Структурна схема генератора М - послідовності, побудованого за способом

включення суматорів в ланцюг зворотного зв'язку представлена на мал. 1.1

Генератор М-послідовності з суматорами по модулю два, що стоять в ланцюгу

зворотного зв'язку: аi, ai-1, ai-2,...ai-m - символи послідовності; ai -

коефіцієнти, що визначають вигляд зворотного зв'язку.

Алгоритм розмноження М-послідовності.

Для того, щоб забезпечити різні режими випробувань, генератори випробуваних

сигналів повинні задовольняти ряду вимог (ногоканальность, швидкодія,

достатня довжина періоду і т.д.). У основі найбільш перспективного методу

побудови швидкодіючого паралельного генератора псевдовипадкових

послідовностей випробувальних сигналів лежить ідея використання ( якості

незалежних послідовностей для формування розрядів чергового коду)

дільниць однієї і тієї ж послідовності. У цьому випадку генерування

різних дільниць здійснюється за допомогою h-входовых суматорів по модулю два,

тобто hÎ{2, m}, де m- розрядність регістра зсуву. З'єднання суматорів по

модулю два з розрядами регістра зсуву визначаються набором коефіцієнтів

di(1)Î{0,1}(i=1,2,3,..m), значення яких залежать від величини зсуву

l(l=1,2,3,...) і вигляду породжуючого полінома.

Методика вибору коефіцієнтів di(1), що однозначно визначають зв'язку

многовходового суматора по модулю два, описується на ітераційному підході,

коли на основі di(h), по розрахункових з'єднаннях знаходяться di(1)(1,2,....h

Передбачимо, що коефіцієнти di(1) і di(S), що дозволяють отримати здвинуті

копії М-послідовності на 1 і S тактів, відомі; тоді a1(k+1)

першого розряду регістра, що міститься зсуву в (до+1)-м такті роботи визначається таким

чином:

(1.3.1)

де аi(до) вміст i-того розряду регістра зсуву в км такті його роботи, а

символ означає операцію підсумовування по модулю два. Вміст першого розряду

регістра зсуву в (k+s)-м такті роботи має вигляд

(1.3.2)

для визначення першого розряду регістра зсуву, що міститься в (k+1+s)-м такті,

аналогічно як і для (1.3.1) і (1.3.2), необхідно заздалегідь вибрати

чисельне значення коефіцієнтів. З іншого боку, a1(k+1+s) можна знайти на

основі (1.3.1) таким чином:

гдес обліком (1.3.1) приймає вигляд

значення обчислюються по формулі,

де -постійні коефіцієнти, визначувані як:

Остаточно для отримуємо:

Глава2.

Практична реалізація системи навчання методам компактного тестування.

2.1 Реалізація графічного інтерфейса.

Програма написана під операційну систему Windows 95. Оскільки сама

операційна система Windows 95 є графічною, то інтерфейси програм

написаних під цю систему схожі один на одну. Внаслідок цього навчання

роботі з даною програмою полегшується. Графічний інтерфейс побудований таким

чином, щоб користувачу було, як можна зручніше і зрозуміло працювати з

програмою. Всі необхідні команди доступні через головне меню. Головне меню -

це спеціальна панель інструментів, розташована у верхній частині екрана,

яка містить таке меню, як: Файл, Редагувати, Поліном, Стан,

Діагностика, Аналіз, Стоп. Через це меню стають доступні основні функції

програми. На головній формі розташовані кнопки логічних елементів,

генераторів, індикаторів.

Інтерфейс програми складається з трьох форм:

Головної форми, на якій розташовані меню і всі елементи необхідні для роботи

цифрових схем.

Форма властивостей елементів. Відображає властивості елемента при його виділенні.

Форма "Конструктор" - на ній будуються цифрові схеми.

2.2 Розробка і реалізація алгоритму моделювання цифрових схем.

Розроблена система навчання може бути представлена у вигляді системи, основними

функціональними вузлами якої є генератори тестових послідовностей,

блок моделювання досліджуваних схем, блок відображення і обробки вихідних

реакцій і стиснення інформації, блок помилок, блок визначення імовірностей не

виявлення помилок:

Для моделювання цифрових схем, передусім, необхідно описати схему, для

цього була змоделювати математична модель що описує цифрові схеми під

дану систему.

Кожний елемент схеми це об'єкт, який має порядковий номер на схемі, тип,

списки входів і виходів. Кожний вхід елемента зберігає інформацію про попередній

елемент. Внаслідок цього кожний елемент може визначити логічний стан

попереднього, його тип, порядковий номер на схемі, вихід з яким він сполучений.

Лінії, що з'єднують входи і виходи елементів є такими ж об'єктами, як і

елементи цифрової схеми, за винятком того, що лінія має тільки один вхід і

один вихід, і не виконує логічних функцій.

У програмі реалізовані всі типи логічних елементів, внаслідок цього можна

побудувати велику кількість різноманітних цифрових схем.

Програма була написана за допомогою об'єктно-орієнтованої мови Паськаль в

середовищі Delphi 3.

Об'єктно-орієнтована мова програмування характеризується трьома основними

властивостями:

Інкапсуляція - це об'єднання записів з процедурами і функціями, працюючими з

полями цих записів, яке формує новий тип даних - об'єкт.

Успадкування - визначення об'єкта і подальше використання всіх його властивостей

для побудови ієрархії породжених об'єктів з можливістю для кожного

породженого об'єкта, що відноситься до ієрархії, доступу до коду і даних всіх

породжуючих об'єктів.

Поліморфізм - привласнення певній дії одного імені, яка потім

спільно використовується по всій ієрархії об'єктів від верху до низу, причому кожний

об'єкт ієрархії виконує цю дію характерним саме для нього способом.

Кожний елемент на схемі, будь це лінія, логічний елемент, генератор або

індикатор - це є окремий об'єкт. Ієрархія об'єктів представляється у вигляді:

BassClass - базовий клас для всіх елементів електричної схеми. У ньому

задаються основні логічні характеристики елементів схеми. такі як, виходи

елемента - ListOutLine, входи елемента - ListInLines, і методи обробки

списку ліній. А також абстрактний метод Execute, в якому і описуються всі

дії для моделювання роботи логічного елемента.

TPaintLogicElem - цей клас є батьківським для всіх логічних

елементів схем. Цей клас займається прорисовкой, переміщенням, установкою

параметрів елементів.

TAnd - логічний елемент "И". У процедурі Execute виконує логічну

функцію типу "И".

TAndNot - логічний елемент "І-НЕ". У процедурі Execute виконує логічну

функцію типу "І-НЕ".

TOr - логічний елемент "АБО". У процедурі Execute виконує логічну

функцію типу "АБО".

TOrNot - логічний елемент "АБО-НЕ". У процедурі Execute виконує логічну

функцію типу "АБО-НЕ".

TNOT - логічний елемент "НЕ". У процедурі Execute виконує логічну

функцію типу "НЕ".

TGenerator - генератор счетчиковой послідовності;

TMGenerator - генератор М-послідовності.

TIndicator - об'єкт проводить обчислення і відображення отриманої інформації.

У ньому так само знаходиться модуль обчислення сигнатури, підрахунок кількості одиниць.

TLine - об'єкт "Лінія" з'єднує вхідні і вихідні лінії елементів.

TPoint - об'єкт "точка".

2.3 Реалізація алгоритму, що моделює роботу генераторів тестових

послідовностей.

Генератор счетчиковой послідовності.

На схемі генератор счетчиковой послідовності відображається як:

Генератор М-послідовності

Алгоритми роботи генераторів счетчиковой последовательностиописан і

М-послідовності описаний в [1.3]

2.4 Розробка і реалізація модуля що моделює алгоритм діагностики з

використанням компактних методів тестування.

Для діагностики цифрових схем особливий інтерес представляють сигнатурный аналіз, зокрема,

багатоканальний, в основі побудови якого лежить алгоритм стиснення

інформації, і метод компактного тестування, використовуючий алгоритм рахунку

одиниць, який знаходить широке застосування при реалізації вбудованого

тестування. Тому для повчальної системи при моделюванні процесу

діагностики цифрових схем були вибрані два вищепоказаних методи компактного

тестування.

Сигнатурный аналізатор.

Для діагностики цифрових схем особливий інтерес представляють сигнатурный аналіз, зокрема,

багатоканальний, в основі побудови якого лежить алгоритм стиснення

інформації, і метод компактного тестування, використовуючий алгоритм рахунку

одиниць, який знаходить широке застосування при реалізації вбудованого

тестування. Тому для повчальної системи при моделюванні процесу

діагностики цифрових схем були вибрані два вищепоказаних методи компактного

тестування.

Для опису процедури стиснення інформації, заснованої на застосуванні сигнатурного

аналізу, використовуються різні математичні моделі і алгоритми. Найбільш

широко використовуються два алгоритми:

Метод згортки, при якому значення еталонної сигнатури послідовності,

що формується на будь-якій з полюсів ЦС, зокрема і на вихідному, виходить при

обробці її символів по відношенню 1.1.

Алгоритм ділення полінома на поліном. При цьому як ділимий використовується

потік послідовності даних, що стискається, що описуються поліномом до(х) міри

(l, 1), де l-кількість біт в послідовності. Дільником служить примітивний

поліном, внаслідок ділення на який виходить приватне q(х) і залишок

S(х), пов'язані класичним співвідношенням вигляду

де залишок S(х) називається сигнатурою.

Найбільш переважним методом синтезу багатоканальних сигнатурных

аналізаторів є метод, що дозволяє синтезувати МСА з довільною

кількістю входів і безліччю елементів пам'яті, що не залежить від нього,

визначуваною тільки старшою мірою породжуючого полінома. Даний метод

засновується на застосуванні примітивного полінома, де m=deg визначає

достовірність аналізу, а також розрядність сигнатур, що формуються.

Для произвольногофункционирование одноканального сигнатурного описується

системою рівнянь

(2.1)

гдесодержимое j-го елемента пам'яті аналізатора в к-й такт його роботи; значення

двійкового символа, що поступає на вхід аналізатора в к-й такт; коефіцієнти,

що залежать від вигляду породжуючого полінома.

З вираження (2.1) слідує, що вміст першого елемента пам'яті аналізатора в

(до+1)-й такт його роботи визначається як

а в (до+2) -й такт

В загальному випадку для деякого k+n-1-го такту можна записати

(2.2)

де - коефіцієнти, що дозволяють формувати здвинуту на n тактів копію

М-послідовності, що описується поліномом. Значениеопределяются як:

Крім того, чисельні значення можуть бути отримані внаслідок виконання

швидких формальних процедур.

Коефіцієнти визначаються таким чином:.

З вираження (2.2) дляможно набути його значення на основі n символів

у(k), у(k+1),...у(k+n-1) послідовності {у(k)} і m початкових значенийВ також

час вказане вираження використовується для побудови функціональної схеми

сигнатурного аналізатора, який в кожний такт обробляє n символів

послідовності {у(k)}. При цьому подібний аналізатор буде мати n входів,

що дозволяє застосовувати його для контролю цифрових схем, що мають n виходів,

причому n вихідних послідовностей в цьому випадку перетворюються в одну вигляду:

(2.3)

де значення двійкового символа на v-ом виході досліджуваної цифрової схеми в к-й

такт її роботи.

Функціонування аналізатора, що обробляє послідовність (2.3) у

відповідності з (2.1) і (2.2),буде описуватися наступною системою рівнянь:

(2.4)

Використовую систему рівнянь (2.4), виявляється можливою побудова

багатоканального аналізатора, що виконує за один такт ті ж перетворення з

послідовністю, що і одноканальный за n тактів.

Синдромное тестування або метод рахунку одиниць.

Синдромом (контрольною сумою) деякої булевой функції n змінних є

співвідношення

S=R/2n,

Де R обчислюється по вираженню

R=

Для l=2n і дорівнює числу одиничних значень функції згідно з таблицею істинності.

Визначення поняття синдрому однозначно передбачає використання генератора

счетчиковых послідовностей двійкових комбінацій з n вхідних змінних при

тестуванні схеми, реалізуючий задану функцію.

2.5 Блок пошуку несправностей.

За допомогою багатоканальних сигнатурных аналізаторів можна істотно прискорити

процедуру контролю цифрових схем, яка збільшується в n раз, де

n-кількість входів вживаного аналізатора. У разі збігу реально

отриманої сигнатури з її еталонним значенням вважається, що з досить

високою імовірністю схема, що перевіряється знаходиться в справному стані. На цьому

процедура її дослідження закінчується. У іншому випадку, коли схема містить

несправності, реальна сигнатура, як правило, відрізняється від еталонної, що

служить основним аргументом для прийняття гіпотези про несправний стан схеми.

У той же час вигляд отриманої сигнатури не несе ніякої додаткової

інформації про характер виниклої несправності. Більше за те залишається відкритим

питання про те, які з n послідовностей, що аналізуються, що ініціюють

реальну сигнатуру, містять помилки, тобто виникає задача локалізації

несправності з точністю до послідовності, несучої інформацію про її

присутність.

Сумарна сигнатура S(х), отримана для послідовності {yv(k)}, v=1, n, k=1, l,

на n-канальному сигнатурном аналізаторі, рівна поразрядной сумі по модулю два

сигнатур Sv(х), v=1, n. Причому кожна сигнатура Sj(х), jÎ{1,2,3,...n}, формується

для послідовності {yj(k)} при умові, що {yq(k)}=0000...00, q¹jÎ{1,2,..., n}.

Алгоритм контролю цифрової схеми з локалізацією несправності до першої

послідовності, вмісної викликані нею помилки.

Внаслідок аналізу n=2d реальних послідовностей {у*(k)}, v=1, nб на

n-канальному аналізаторі визначається значення сигнатури S*(х), яке

відповідає співвідношенню:.

По выражениювычисляется еталонне значення сигнатури S(х).

Реальне значення сигнатури S*(х) порівнюється з еталонною сигнатурою S(х). У

разі виконання рівність S*(х)=S(х) переходить до виконання п.11 і процедура

контролю вважається кінченої. У іншому випадку, коли S*(х)¹S(х), виконується

наступний етап алгоритму.

Вся безліч вхідних послідовностей розбивається на дві групи, причому

номери послідовностей {y1(k)}, {y2(k)}, {y3(k)},...., {yn/2(k)} складають

безліч А2={1,2,3,..., n/2}, а послідовностей {yn/2+1(k)}, {yn/2+2(k)},...

{yn(k)} - безліч А2={n/2+1, n/2+2,..., n}; величині i привласнюється значення 1.

Внаслідок аналізу реальних послідовностей, номери яких задаються

безліччю А1, на n-канальному аналізаторі при умові, що послідовності,

номери яких не визначені безліччю А1, є нульовими, визначається

значення реальної сигнатури S*(х).

На основі выраженияполучаем S(х).

Перевіряється справедливість рівності S(х)=S*(х). У разі його виконання

елементи безлічі А1 замінюються елементами безлічі А2.

Значення змінної i збільшується на одиницю. Потім його величина порівнюється

з величиною d. При i£d переходять до наступного пункту алгоритму, в іншому

випадку виконується пункт 10.

По поточних значеннях безлічі А1 формуються нові множини А1 і А2. Новими

елементами безлічі А1 буде перша половина його поточних елементів, друга

половина привласнюється безлічі А2. Після визначення множин А1 і А2

переходять до виконання п. 5.

Єдиний елемент безлічі А1представляет собою номер помилкової

послідовності, що формується на одному з полюсів досліджуваної схеми.

Процедура контролю цифрової схеми вважається кінченою.

2.6 Визначення оцінки ефективності методів сигнатурного аналізатора і рахунку

одиниць.

Достовірність сигнатурного аналізу.

Повнота не виявлення несправностей цифрової схеми насамперед залежить від

якості тестових впливів. Якщо певна несправність не виявляється у

вигляді спотворення їх символів, то вона не може бути виявлена внаслідок

застосування сигнатурного аналізу, який є не більш ніж ефективним

методом стиснення потоку даних. Тому якщо цей потік не несе інформації про

несправність, то вона і не з'явиться після його стиснення.

Таким чином, під достовірністю сигнатурного аналізу будемо розуміти його

ефективність виявлення помилки в потоку даних, що стискаються. Для оцінки цієї

характеристики сигнатурного аналізу можуть використовуватися різні підходи і

методи. Найбільш широко вживаним є ймовірностний підхід, суть

якого полягає у визначенні імовірності Рn не виявлення помилок в

послідовності даних, що аналізується. Причому у випадку,

що розглядається оцінюється імовірність, що залежить тільки від методу стиснення, і не враховуються

інші чинники.

Величина Рn розраховується для досить загального випадку, приблизно

відповідного реальним прикладам. Передбачається, що еталонна

послідовність даних може равновероятно приймати різне значення, а будь-яка

конфігурація помилкових біт може бути равновероятным подією. Далі, використовую

алгоритм ділення поліномів як математичний апарат формування сигнатури,

показуємо, що для l-розрядного ділимого обчислюються l-m-розрядне приватне і

m-розрядний залишок (сигнатура). При цьому відповідність реальної

послідовності, що складається з l біт, еталонної оцінюється тільки по

рівності їх m - розрядних сигнатур. Для 2l-m різних приватних буде

формуватися однакова сигнатура. Це свідчить про те, що 2l-m-1

помилкових l-розрядних послідовностей будуть вважатися відповідними одній

- еталонної. Враховуючи одинаково імовірність помилкових послідовностей даних,

можна укласти, що 2l-m-1 помилкових послідовностей, що ініціюють

еталонну сигнатуру, не виявляються. Таким чином, імовірність Рn

невиявлення помилок в послідовності даних, що аналізується буде обчислюватися

як відношення:

(2.6.1)

де 2l-1 дорівнює загальному числу помилкових послідовностей.

Вираження (2.6.1) для умови l>>m перетворюється до більш простого вигляду:

яке може служити основним аргументом для обгрунтування високої ефективності

сигнатурного аналізу.

Як більш точна міра оцінки достоїнств сигнатурного аналізатора

розглянемо розподіл імовірності невиявлення помилки в залежності від її

кратності m, тобто визначимо значениегде m=1,2,3,...2m-1.

Можна показати, що помилок, що не виявляються визначається таким чином:

а кількість можливих помилок з m біт визначається як

І тоді вираження для імовірності не виявлення помилки приймає вигляд:,

Аналіз показує, що для досить великих m, тобто при m>7 імовірність

виявлення помилки практично дорівнює одиниці.

Достовірність методу рахунку одиниць.

Як характеристика, що дозволяє оцінити метод компактного тестування

доцільно використати розподіл імовірностей не виявлення помилки в

залежності від її кратності m:

де m -кратність помилки, - імовірність виникнення помилки кратності m; -

імовірність не виявлення виниклої помилки кратності m, яка визначається

як відношення кількості помилок кратності, що не виявляються m до загальної

кількості можливих помилок з m невірних символів в послідовності довжиною

l.

Значениеопределяется виглядом цифрової схеми, що перевіряється, безліччю можливих її

несправностей, а також типом тестових послідовностей, причому розподіл

вероятностейможет мати абсолютно довільний вигляд і значно змінюватися в

залежності від виниклої несправності, вигляду схеми і тестової

послідовності.

Значениехарактеризуется тільки методом компактного тестування і дозволяє

провести його порівняльну оцінку в порівнянні з іншими методами. Тому для

різних методів в залежності від їх розподілу вероятностеймогут бути

дісталися оцінки ефективності контролю ЦС у вигляді розподілу. Аналіз цього

вигляду розподілу дозволяє ухвалити рішення про доцільність застосування того

або інакшого методу компактного тестування. Причому для спрощення алгоритму

прийняття рішення потрібно використати більш компактну характеристику, наприклад

сумарну імовірність не виявлення помилки, що обчисляється як

В цьому випадку величинабудет характеризувати той або інакший метод компактного

тестування для цілком конкретного розподілу вероятностейвозникновения

несправностей в залежності від її кратності.

Розділ 3.

Опис програми.

Інтерфейс програми складається з трьох вікон:

Головного - на якому знаходяться всі основні функції програми, елементи

цифрової схеми.

Вікна властивостей, в якому відображається інформація про елемент

Вікно "Конструктор" - в ньому будується сама цифрова схема.

Для побудови цифрової схеми, необхідно по черзі натискаючи в панелі

інструментів, на головній формі, на потрібний елемент і натискаючи на форму

конструктора створювати елементи, з яких буде перебувати цифрова схема.

Елементи можна створювати і розміщувати в будь-якому порядку, а також додавати і

видаляти у вже створеної ЦС.

Щоб з'єднати входи і виходи елементів лінією, необхідно:

При наведенні курсора миші на вхідну ніжку елемента, ніжка виділяється і натискаючи

ліву кнопку тягнемо до вихідної ніжки іншого елемента. Як тільки вихідна ніжка

яку ми хочемо з'єднати також виділиться відпускається кнопку миші. У результаті

буде створена лінії, що з'єднує вхідну і вихідну ніжки.

Також сполучається лінією точка з вхідними і вихідними ніжками елементів.

Для перегляду властивостей елементів, досить виділити елемент і властивості елемента

відобразяться у вікні властивостей.

У цьому вікні можна змінювати число входів або число виходів, вводити помилки. У ньому

також відображається тип елемента і порядковий номер на схемі.

Якщо в схемі використовується генератор М-послідовності, то для нього необхідно

ввести примітивний поліном, що неприводиться. Для цього в меню вибираємо розділ

Поліном -->М-генератор і у вікні, що з'явилося складаємо поліном.

Для сигнатурного аналізатора, також необхідно скласти поліном. З того ж

пункту меню Поліном вибираємо Сигнатурний аналізатор.

Коли схема буде створена, натискаємо на Аналіз. У вікні, що з'явилося відображається

сигнатура, число одиниць, імовірності появи одиниць і нулів.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка