Методи підвищення і забезпечення надійності

До основних методів для підвищення надійності відносять:

- Створення максимально сприятливих умов для ремонту

- Застосувати автоматичного пошуку несправності на основі апаратного і програмного самоконтролю.

Якщо ймовірність безвідмовної роботи не відновлено ваших об’єктів позначити Р, то відповідно ймовірність зміни системи, яка складається з N-таких компонентів буде рівна: pc=

За умови, що функціонування системи повинні бути працездатні всі N-компоненти. До методів відносяться інформаційна, часова і структурна модель.

Методи контролю та експлуатація КС

Тема6: методи контролю комп’ютерних систем

Апаратні методи функціонального контролю.

Функціональний контроль-це контроль підчас якого на об’єкт подають робочі впливи.

Звдання функціонального контролю:

1) Забезпечити його максимальну повноту, тобто виявити більшість помилок виявити при функціонуванні пристрою

2) Знайти такі реалізації апаратури, що дають мінімізовувати апаратні витрати

Рис1 узагальнена схема функціонального контролю

Рис 2 спосіб реалізації функціонального контролю.

 

X y x y

 

R

 

рис. 1 рис. 2

x – вхідні сигнали

y – вихідні сигнали

КО – контролюючий орган

R=0, коли А функціонує правильно

R=1, коли присутня помилка

A’ – дублікат пристрою

Якщо A’ використовується разом з КО – то це схема із самоконтролем.

Способом реалізації функційного контролю пов'язаний із функціями, які повторюють дублікат А’.

Після цього вихідні сигнали порівнюються для утворення вихідного сигналу R.

 

Рис. 3. Схема контролю за модулем.

X₁

X₂ y

 

 

R

 

Рис. 3

У цьому випадку в КО обчислюють операції остачі від ділення з операндів x₁ і x₂ на певний модуль m. Потім над отриманими остачами виконують ту саму операцію, яку проводив пристрій А, результат КО пристрою A’ теж згортається за модулем m. Отримані згортки порівнюють для утворення сигналу помилки R.

Рис 4. Спосіб контролю зі схемою реалізації з дублюючим пристроєм A’ створеної функції.

x

 

R

I’

Рис. 4

Пристрій А реалізує функцію I=f(x)

A’: I=f(x)

 

 

 

Рис. 5. Приклад застосування для комбінаційної схеми методу двопровідної логіки

 

x₁

x₂

 

x₁ Y

x₃

 

x₂

x₃ R

 

 

Y’

 

y=x₁x₂Ux₁x₃Ux₂x₃

y=x₁x₂x₃Ux₁x₂x₃

При f=0 присутня помилка. При R=1 помилка відсутня.

Метод зворотної машини передбачає реалізацію зворотної функції і порівняння обчисленого значення вхідного сигналу з реальним значенням.

Метод зворотної машини застосовують для функційного контролю АЦП, зворотнім до якого є ЦАП.

 

Рис. 6. Схема контролю АЦП методу зворотної машини

 

x y

 

R

Це є схема контролю АЦП методом зворотної машини.

Пошук оптимальних схемних рішень базується на ідеї селективності контролю, тобто на обмеженні сукупності помилок тільки такими, які є наймовірнішими і найнебезпечнішими з точки зору впливу на об’єкт управління в КС.

 

Кодові методи функційного контролю

Рисунок 7 – схема використання завадостійких кодів у системах зв’язку.

 

завади

 

Рис. 8. Схема контролю і корекції помилок на виходах цифрових пристроїв.

x₁

x₂

x₃

y₁+1

y₁+2

...

y_n

а)

схема апаратного самоконтролю з порівняннями виходу

 

б)

Мажоритарний вихід

 

в)

На основі кодових методів забезпечується селективність і керованість уведення надлишковості.

 

Тестовий контроль

Тестовий контроль – це контроль, під час якого на об’єкт контролю подають тестові впливи.

Для цифрових пристроїв і систем тестові впливи – це сукупність наборів логічних сигналів (лог. 0 і лог.1), що послідовно подають у вхідні контрольні точки в заданих інтервалах часу і призначені для контролю правильності функціонування елементів і компонентів цих пристроїв.

Рисунок 9. Вентильна реалізація схеми І:

 

R R

y=x₁x₂x₃ y’=x₂x₃

x₁ x₁ SS

x₂ x₂

x₃ x₃

а) б)

Якщо y=0, то цієї несправності немає, а якщо у=1, то несправність є. Щоб виявити несправність не перебираючи на входах всі вісім наборів змінних досить подати набір, при якому (х₁х₂х₃)=(011).

 

Перевірковий тест для заданої несправності Li – вхідний вплив, при якому вихідна реакція об’єкта на нього різна, за наявності/відсутності Li

Рис 10. Фрагмент пристрою, в якому немає безпосереднього доступу до вентеля.

B_i+1 B_n

x₁

 

y₁

x₁

До виходу B_i немає безпосереднього доступу значення сигналів I_i на ньому можна спостерігати лише крізь елементи B_i, B_i+1 … B_n.

 

Відповідні сигнали значення яких визначають із рівняння:

, тоді