Модель неисправности

Модель неисправности — это инженерная модель того, что может пойти не так при изготовлении или эксплуатации оборудования. На основе модели проектировщик или пользователь может затем спрогнозировать последствия этой конкретной неисправности. Модели разломов можно использовать практически во всех отраслях техники.

Основные модели неисправностей

Основные модели неисправностей в цифровых схемах включают:

Статические неисправности, которые дают неверные значения на любой скорости и устраняются выполнением только одной операции:
- дефекта модель застрявшего . Сигнал или выход вентиля фиксируется на значении 0 или 1, независимо от входов схемы.
- модель мостового разлома . Два сигнала соединяются вместе, хотя этого быть не должно. В зависимости от используемой логической схемы это может привести к проводного ИЛИ или проводного И. логической функции Поскольку существует O(n^2) потенциальных неисправностей моста, они обычно ограничиваются сигналами, которые физически соседствуют в конструкции.
- транзистор неисправен . Эта модель используется для описания неисправностей логических элементов КМОП. На уровне транзистора транзистор может застрять в коротком или открытом положении. При коротком замыкании транзистор ведет себя так, как он всегда проводит (или залипает), а в залипшем состоянии транзистор никогда не проводит ток (или залипает). Stuck-short приведет к короткому замыканию между VDD и VSS.
- Модель открытого разлома . Здесь предполагается, что провод оборван, и один или несколько входов отключены от выхода, который должен их управлять. Как и в случае с перемычкой неисправностей, результирующее поведение зависит от реализации схемы.
Динамические неисправности, только на скорости и устраняются путем последовательного выполнения нескольких операций:
- перехода Модель неисправности задержки (или неисправности перехода), в которой сигнал в конечном итоге принимает правильное значение, но медленнее (или реже, быстрее), чем обычно.
- Модель с малым дефектом задержки ^[1] ^[2]

Предположение о неисправности

Модель неисправности подпадает под одно из следующих допущений:

предположение об одной неисправности: в цепи возникает только одна неисправность. Если мы определим k возможных типов неисправностей в нашей модели неисправностей, схема будет иметь n сигнальных линий, и по предположению об одной неисправности общее количество одиночных неисправностей составит k×n.
предположение о множественной неисправности: в цепи может возникнуть множественная неисправность.

Разлом разрушается

Существует два основных способа объединения наборов неисправностей в более мелкие наборы.

Схлопывание эквивалентности

Возможно, что две или более ошибок приводят к одинаковому неправильному поведению для всех входных шаблонов. Эти неисправности называются эквивалентными неисправностями. Любая отдельная ошибка из множества эквивалентных неисправностей может представлять собой всю совокупность. В этом случае для цепи с n сигнальными линиями требуется гораздо меньше, чем k×n проверок на наличие неисправностей. Удаление эквивалентных неисправностей из всего набора неисправностей называется схлопыванием неисправностей. Свертывание неисправностей значительно уменьшает количество неисправностей, подлежащих проверке.

На диаграмме в качестве примера красные неисправности эквивалентны неисправностям, на которые указывают стрелки, поэтому эти красные неисправности можно удалить из схемы. В этом случае коэффициент разрушения разлома составляет 12/20.

Доминирование рушится

Неисправность F называется доминирующей по отношению к F', если все проверки F' обнаруживают F. В этом случае F можно исключить из списка неисправностей. Если F доминирует над F' и F' доминирует над F, то эти два недостатка эквивалентны. ^[3]

В примере показан вентиль И-НЕ, набор всех входных значений, которые могут проверять SA0 вывода, равен {00,01,10}. набор всех входных значений, которые могут проверить SA1 первого входа, равен {01}. В этом случае неисправность выхода SA0 является доминирующей и может быть удалена из списка неисправностей.

Функциональный коллапс

Две неисправности функционально эквивалентны, если они вызывают идентичные неисправные функции. ^[4] или мы можем сказать, что две неисправности функционально эквивалентны, если мы не можем различить их на первичных выходах (ПО) ни при каком входном тестовом векторе. ^[5]

В аэрокосмическом контексте

Модель неисправности в аэрокосмическом контексте представляет собой набор структурированной информации, которая помогает пользователям или системам идентифицировать и изолировать проблему, возникающую в двигателе, сменном агрегате (LRU) или вспомогательной силовой установке (ВСУ) во время полета. С этой моделью неисправности может быть связана предлагаемая процедура ремонта, а также ссылки на руководства по техническому обслуживанию воздушного судна (~ Легкое руководство по техническому обслуживанию).

См. также

Ссылки

^ «Тестирование дефектов с небольшой задержкой»
^ «ОПТИМИЗАЦИЯ СОЗДАНИЯ ТЕСТОВЫХ ШАБЛОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ATPG»
^ «Моделирование разломов» , [Мичиганский университет]
^ «Использование иерархии в автоматизации проектирования: проблема разрушения разломов» , [ 11-й симпозиум по проектированию и тестированию СБИС, Калькутта, 8–11 августа 2007 г. ]
^ Андреас Венерис, Роберт Чанг, Мэгди С. Абадир, Сеп Сейеди, «Функциональная эквивалентность неисправностей и генерация диагностических тестов в комбинационных логических схемах с использованием обычного ATPG»

[1] «Тестирование дефектов с небольшой задержкой»

[2] «ОПТИМИЗАЦИЯ СОЗДАНИЯ ТЕСТОВЫХ ШАБЛОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ATPG»

[3] «Моделирование разломов» , [Мичиганский университет]

[4] «Использование иерархии в автоматизации проектирования: проблема разрушения разломов» , [ 11-й симпозиум по проектированию и тестированию СБИС, Калькутта, 8–11 августа 2007 г. ]

[5] Андреас Венерис, Роберт Чанг, Мэгди С. Абадир, Сеп Сейеди, «Функциональная эквивалентность неисправностей и генерация диагностических тестов в комбинационных логических схемах с использованием обычного ATPG»

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]