МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет автоматики и вычислительной техники
Кафедра электронных вычислительных машин
Исследование систем аппаратного контроля ЭВМ
Отчёт
Лабораторная работа №3 по дисциплине
«Эксплуатация средств вычислительной техники»
Вариант 1
Выполнил студент группы ВМ-51___________________//
Проверил преподаватель кафедры ЭВМ______________//
Киров 2010
Целью лабораторной работы по исследованию САК ЭВМ является:
а) изучение методов контроля и их технической реализации;
б) сравнение методов по эффективности обнаружения ошибок;
в) приобретение навыков в составлении диагностических тестов;
г) получение навыков в локализации места неисправности.
Изучение методов и принципов организации систем контроля ЭВМ выполняется на примерах систем контроля:
а) арифметико-логических операций;
б) передачи информации;
в) комбинационных схем (дешифратор и АЛУ);
г) любых блоков и устройств ЭВМ, снабженных системой контроля на основе самопроверяемой избыточной схемы.
Лабораторный практикум обеспечивает выполнение заданий в двух режимах:
а) исследования работы системы автоматического контроля;
б) локализации места неисправности по номеру варианта с использованием разработанных тестов и системы аппаратного контроля.
Задание: для моделей в режиме исследований САК:
а) задать входные воздействия без ошибок и проанализировать работу САК для каждой схемы контроля;
б) задать входные воздействия с имитацией ошибок в контролируемой аппаратуре одиночной и двойной кратности, как во входных данных, так и в битах схем контроля, и проанализировать работу САК по каждому методу, фиксируя случаи, когда САК не обнаруживает ошибок. Выявить все ситуации, когда САК не обнаруживает ошибок, для различных типов отказов для входных данных все нули и все единицы (кроме дешифратора) и объяснить причины. Выполнить исследования с заданием ошибок одиночной и двойной кратности в аппаратуре контроля в каждом из элементов. В качестве блоков для СИС использовать передачу информации (вариант 1).
Для режима локализации места неисправности с помощью тестовых микропрограмм определить место неисправности и тип отказа. Тестовые воздействия задавать в виде последовательности входных данных все нули, все единицы. Полное тестирование заключается в имитации отказов типа “0” и “1” как в контролируемой аппаратуре, так и в схемах контроля.
1 Исследования САК на основе регистра и дешифратора
Текст программы
Окно результатов
Примечание
Локализация ошибок
Из рисунков видно, что в данной схеме две ошибки, а именно:
а) КК в RG всегда равен единице, т. е. ошибка на выходе КК типа обрыв;
б) ошибка типа земля на выходе DC Y5.
2 Исследование схемы САК дублирующего АЛУ
Текст программы
Окно результатов
Примечание:
1) тип ошибки совпадает со значением выходного сигнала;
2) оба АЛУ содержат ошибку в одном бите, их сравнение не обнаруживает ошибку, очень редкая ситуация;
3) многократная ошибка привела к инверсии обоих выходов функций f1 и f2 для СК2;
4) сигнал ошибки подавляется типом отказа.
Локализация ошибок
Из рисунка видно, что в данной команде можно обнаружить две ошибки, а именно ошибка типа обрыв на выходе f52 и ошибка на f61 типа земля.
3 Исследование самопроверяемой избыточной схемы САК
а) Исследования САК
Текст программы
Окно результатов
Примечание:
1) из-за ошибки типа ноль в КС2 отказ системы не был обнаружен;
2) ошибка в одной из схем контроля не влияет на корректность функционирования системы;
3) ошибки в восстанавливающей схеме не обнаруживаются, поэтому результат может оказаться неверным;
4) ошибка не обнаружена из-за отказа СК;
5) из-за ошибки типа “1” в КС2 СК ошибочно оповестила об отказе системы.
Локализация ошибок
Из рисунков видно, что ошибка возникла на выходе блока Б1 типа отказ на двух старших разрядах, также ошибка типа обрыв на выходе СК1.
Выводы: в ходе выполнения лабораторной работы были изучены три схемы системы автоматического контроля ЭВМ. Проанализировав каждую из схем можно сделать следующие заключения:
а) все САК не могут обнаружить ошибку, если четное количество ошибок типа «инверсия»;
б) все три САК не обнаруживают ошибку, если сигнал ошибки совпадает со значением выходного сигнала;
в) исследуемые САК не обнаруживают ошибку, если сигнал ошибки на промежуточных или конечных цепях подавляется типом отказа.
г) для САК передачи информации на основе регистра и дешифратора плохо отслеживает ошибки четной кратности на выходах RG и DC, отсюда следует, что может возникнуть разная реакция САК, чаще всего, если ошибка находится в одной группе выходов. Кроме этого в нескольких слоях свертки схем контроля могут возникнуть разные реакции при наличии отказа в одной из них;
д) для САК на основе дублирующего АЛУ двукратная ошибка может привести к инверсии выходов функций для схем сжатия в СК2, следовательно, ошибка не обнаруживается;
е) для самопроверяемой избыточной САК ошибка в схеме восстановления не обнаруживается, а следовательно неправильный результат, так как данная схема не проверяется. Также не отлавливается ошибка в одной группе выходов, если они равны единице.
