Тестовий контроль

Для технічних об’єктів навіть для сучасної мікроелектроніки такий рівень, звичайно, нереальний. На сьогодні у випадках, коли необхідно забезпечити високий рівень надійності найчастіше застосовують потроїння апаратури (), в деяких особливо відповідальних випадках застосування, але більші рівні надлишковості є вже винятком.

Не звавжаючи на поширеність мажоритарного методу, слід мати на увазі, що при цей метод не є оптимальним. Щоб довести це, розглянемо, наприклад, структуру з . Така структура при відмові одного елемента залишається ще працездатною, але вже при двох несправних елементах перестає правильно функціювати (значення двох сигналів на входах ВО дорівнює 1 і двох – 0, більшості немає). В той же час в структурі ще залишається два повністю працездатних елемента, а сама структура вже непрацездатна (!). Із цієї точки зору принцип більшості не є найкращим.

6. Поняття тесту. Основні методи побудови тестів.

Нагадаємо про основну відміну тестового контролю від функціонального: тестування здійснюється у спеціальному режимі, коли об’єкт не виконує своїх робочих функцій, і метою тестування є не виявлення (виправлення) помилок, а визначення технічного стану об’єкту. Результатом тестування є висновок типу: “Об’єкт працездатний/непрацездатний”, “в об’єкті несправний блок (модуль) №...”. Найбільш суттєвою є відмінність кінцевої мети контролю: при функціональному визначається правильність виконання об’єктом в даний момент своїх функцій, при тестовому – наявність чи відсутність несправностей.

Чому ця відміна є принциповою? Справа в тім, що визначення технічного стану об’єкту на основі перевірки правильності виконання ним своїх функцій для більшості цифрових пристроїв практично не може бути реалізовано. Для прикладу уявімо собі, що потрібно перевірити правильність виконання функції складання звичайним калькулятором. Для цього, строго кажучи, ми повинні складати по черзі всі можливі доданки, наприклад, довжиною 8 десяткових розрядів. Це означає, що нам потрібно виконати 10¹⁶ додавань тільки для того, щоб на 100% переконатися в правильності виконання калькулятором тільки функції складання.

Нескладний підрахунок показує, що якщо на кожне складання ми будемо витрачати 1 сек., то вся перевірка займе 3´10⁸ років (!). Зрозуміло, що цей приклад трохи штучний, адже перевірку можна проводити і в автоматичному режимі. Тоді при швидкості в 10⁸ операцій/сек перевірка буде проведена лише за 3 сек. Але ж це тільки функція складання, а об’єкт перевірки – лише простий калькулятор.

А що робити, коли необхідно протестувати сучасний комп’ютер або комп’ютерну мережу? Основна “ідеологія” тестового підходу полягає в переході від перевірки функцій до перевірки технічного стану обладнання, тобто наявності чи відсутності несправностей.

Перед тим, як перейти до методів побудови тестів, з’ясуємо вплив наявності несправності на функції цифрового пристрою. Розглянемо спочатку прості приклади. На рис. 2.10 показана вентильна реалізація схеми “І” (а – справної схеми, б –схеми, в якій в колі змінної стався обрив). Як бачимо із таблиці 2.3, несправність змінює функцію, яку реалізує схема.

Рис. 2.10.

Таблиця 2.3.

0	1	1	0	1

Як виявити саме цю несправність, не перебираючи на входах всі вісім наборів перемінних? Очевидно, досить подати набір і, якщо , то цієї конкретної несправності (обриву по ) немає, а якщо , то є. Набір 011 – це тест, який виявляє задану несправність. Такий тест називають перевіряючим (або контролюючим).

Розглянемо тепер аналогічний приклад для схеми “АБО” (рис.2.11 та табл. 2.4).

Для цієї схеми і для заданої несправності (обрив в колі ) перевіряючим тестом буде набір (100). Для інших несправностей із фізичних та інтуїтивних міркувань неважко знайти відповідні тестові набори, а потім об’єднати їх в одну тестову послідовність (до речі, цю послідовність здебільшого називають тестом). У більшості випадків один тестовий набір виявляє більше, ніж одну несправність, тому довжина загальної тестової послідовності (тесту) практично завжди значно менше суми тестових наборів.

Рис. 2.11.

Таблиця 2.4.

1	0	0	1	0

У загальному випадку перевіряючим тестом для заданої несправності називається такий вхідний вплив, що вихідна реакція об’єкту на нього різна при наявності і відсутності .

Як бачимо, цьому визначенню цілком відповідає набір 011 для схеми рис. 2.10 та 100 для схеми рис. 2.11. Підкреслимо, що кожен тестовий набір будується для кожної заданої несправності.

У більшості випадків нас цікавить не тільки наявність чи відсутність несправностей, але й те, яка саме несправність має місце. У цих випадках застосовують діагностичні тести, ідея побудови яких також сама, але додатково накладається вимога: вихідні реакції об’єкту для різних несправностей повинні бути різними.

Дата добавления: 2015-06-04