Diagnostika počítačů DGP_04 Prof. Ing. Karel Vlček, CSc. Katedra Informatiky, FEI, VŠB - TUO.

Prezentace na téma: "Diagnostika počítačů DGP_04 Prof. Ing. Karel Vlček, CSc. Katedra Informatiky, FEI, VŠB - TUO."— Transkript prezentace:

1 Diagnostika počítačů DGP_04 Prof. Ing. Karel Vlček, CSc. karel.vlcek@vsb.cz Katedra Informatiky, FEI, VŠB - TUO

2 K. Vlček: Diagnostika počítačů2 Návrh pro snadnou diagnostiku Vývoj metod návrhu pro snadnou diagnostiku se soustředil na usnadnění vnějších periodických testů Metody návrhu pro snadnou diagnostiku lze rozdělit na metody heuristické a algoritmické Heuristické metody jsou vždy optimálně zvoleny ke konkrétnímu účelu, v jiných případech nejsou účinné Algoritmické metody jsou univerzální, ale nehospodárné

3 K. Vlček: Diagnostika počítačů3 Strukturovaný návrh (1) Navrhovaný obvod má celkovou strukturu rozdělenou na obvody kombinační a sekvenční Kombinační obvod Registr Kombinační obvod Registr Kombinační obvod

4 K. Vlček: Diagnostika počítačů4 Strukturovaný návrh (2) Sekvenční prvky jsou dostupné zvenčí, to je označováno slovem „scan“ „scan-in“ značí přímý zápis informace „scan-out“ značí přímé čtení informace Podle přístupu se dělí tyto metody na sériové a na paralelní

5 K. Vlček: Diagnostika počítačů5 Metody se sériovým přístupem V diagnostickém režimu jsou zapisovány informace do sekvenčních obvodů sériově – registry fungují jako posuvné registry Sériové je i čtení odezev na test Registry mohou být v režimu zápisu i v režimu čtení seřazeny tak, že tvoří jeden dlouhý posuvný registr Ovládání registrů v diagnostickém režimu zůstává společné zapojení je jednoduché Nevýhoda – dlouhá doba testování

6 K. Vlček: Diagnostika počítačů6 LSSD (Level Sensitive Scan Design) Metoda LSSD je nejznámější metodou se sériovým přístupem Byla vyvinuta firmou IBM a používá se dnes u všech počítačů kromě osobních počítačů Sekvenční prvek je tvořený dvěma klopnými obvody typu „latch“, které jsou pro funkci FF („Flip-Flop“) řízeny dvěma průběhy s nepřekrývající se úrovní otevření Tím je zajištěno, že pravděpodobnost poruchy sekvenčního prvku je malá

7 K. Vlček: Diagnostika počítačů7 Metody s paralelním přístupem Název používaný pro metody s paralelním přístupem je RAS (Random Access Scan) Metoda byla vyvinuta japonskou firmou Fujitsu Při zápisu i při čtení je diagnostická informace adresována přímo do struktury testovaného obvodu Tím se metoda s paralelním přístupem pro zápis a čtení diagnostických informací podobá struktuře paměti RAM

8 K. Vlček: Diagnostika počítačů8 Srovnání vlastností LSSD a RAS Náklady na aplikaci LSSD a RAS se liší: Paměťový prvek RAS je jednodušší, jednodušší je i ovládání pouze jedním synchronizačním signálem U metody RAS je složitější adresace registrů a větší nároky na primární vstupy Metoda RAS je rychlejší: test má méně kroků Čtení se však provádí méně často (50% vzorků), tím se výhoda smazává

9 K. Vlček: Diagnostika počítačů9 Kategorizace metod podle přístupu Metody se nazývají: SISO (Serial Input Serial Output) SIPO (Serial Input Parallel Output) PISO (Parallel Input Serial Output) a PIPO (Parallel Input Parallel Output) Metoda ARAS je kombinací metod LSSD se sériovým a RAS paralelním zápisem, byla vyvinuta firmou Amdahl

10 K. Vlček: Diagnostika počítačů10 Metoda „Boundary-Scan“ Metoda „Boundary-Scan“ je první metodou, která byla standardizována Standardizaci provedla pracovní skupina JTAG (Joint Task Action Group) Název metody je Boundary-Scan Test (B- ST) a označení IEEE 1149.1-1990 Metoda je organizována jako SISO pro výhodu která plyne z možnosti uspořádání obvodů do větších celků, aniž by se tím změnil princip řízení testu

11 K. Vlček: Diagnostika počítačů11 Vlastnosti metody „B-ST“ (1) Metoda B-ST je navržena pro odhalování poruch, které vznikají při montáži integrovaných obvodů na desku plošného spoje Režimy testování jsou „vnější“ (External Test), „vnitřní“ (Internal Test) a „autonomní“ (Run-BIST Test) Metoda je doplněna o další užitečné testy: například identifikace obvodů podle čísla nebo vynechání obvodu z testu pomocí „bypass“ registru

12 K. Vlček: Diagnostika počítačů12 Vlastnosti metody „B-ST“ (2) Dnes jsou již všechny obvody vysoké a velmi vysoké integrace vybaveny rozhraním pro provádění testů podle metodiky B-ST Řízení testování je velmi propracované a je podporované přístroji typu logický analyzátor s přímým vstupem dat testu a vyhodnocováním odezev podle simulací Popis testu se provádí pomocí jazyka BSDL (Boundary Scan Design Language)

13 K. Vlček: Diagnostika počítačů13 Literatura Hlavička J.: Diagnostika a spolehlivost, Vydavatelství ČVUT, Praha (1990), ISBN 80-01-01846-6 Musil, V., Vlček, K.: Diagnostika elektronických obvodů, TEMPUS Equator S_JEP-09468-95, ÚMEL, FEI VUT v Brně (1998) Hlavička, J., Kottek, E., Zelený, J.: Diagnostika Elektronických číslicových obvodů, Praha SNTL (1982) Drábek, V.: Spolehlivost a diagnostika, VUT Brno, (1983) Hławiczka, A.: P1149, Warszawa (1993), ISBN 83- 204-1518-7