Model usterki - Fault model

Modelu usterka jest modelem inżynieria czegoś, co może pójść źle w budowie lub eksploatacji sprzętem. Na podstawie modelu projektant lub użytkownik może następnie przewidzieć konsekwencje tej konkretnej usterki. Modele usterek mogą być stosowane w prawie wszystkich gałęziach inżynierii.

Podstawowe modele usterek

Podstawowe modele usterek w obwodach cyfrowych obejmują:

  • Błędy statyczne, które przy dowolnej prędkości podają nieprawidłowe wartości i są uczulone przy wykonaniu tylko jednej operacji:
    • model utknął w błędzie . Sygnał lub wyjście bramki jest zablokowane na wartości 0 lub 1, niezależnie od wejść do obwodu.
    • pomostowe winy modelu. Dwa sygnały są ze sobą połączone, gdy nie powinny. W zależności od zastosowanego obwodu logicznego może to skutkować przewodową funkcją logiczną OR lub przewodową AND . Ponieważ istnieje O(n^2) potencjalnych zwarć mostkujących, są one zwykle ograniczone do sygnałów, które są fizycznie sąsiadujące w projekcie.
    • te usterki tranzystora . Model ten służy do opisywania błędów bramek logicznych CMOS. Na poziomie tranzystora, tranzystor może być zablokowany lub zablokowany. W przypadku zablokowania, tranzystor zachowuje się tak, jak zawsze przewodzi (lub jest zablokowany), a zablokowany, gdy tranzystor nigdy nie przewodzi prądu (lub zablokowany). Stuck-short spowoduje zwarcie między VDD i VSS.
    • Otwarty wina modelu. Tutaj zakłada się, że przewód jest uszkodzony, a jedno lub więcej wejść jest odłączonych od wyjścia, które powinno je napędzać. Podobnie jak w przypadku błędów mostkowania, wynikowe zachowanie zależy od implementacji obwodu.
  • Błędy dynamiczne, tylko przy prędkości i są uczulone przez wykonywanie wielu operacji sekwencyjnie:
    • Model błędu opóźnienia przejścia (lub błędu przejścia), w którym sygnał ostatecznie przyjmuje prawidłową wartość, ale wolniej (lub rzadziej, szybciej) niż normalnie.
    • Model z małym opóźnieniem i usterką

Założenie błędu

Model błędu mieści się w jednym z następujących założeń:

  • założenie pojedynczego błędu: w obwodzie występuje tylko jeden błąd. jeśli zdefiniujemy k możliwych typów uszkodzeń w naszym modelu uszkodzenia obwód ma n linii sygnałowych, przy założeniu pojedynczego uszkodzenia, łączna liczba pojedynczych uszkodzeń wynosi k×n.
  • założenie wielu błędów: w obwodzie może wystąpić wiele błędów.

Usterka zwijająca się

Istnieją dwa główne sposoby składania zestawów błędów na mniejsze zestawy.

Załamanie równoważności

Możliwe, że co najmniej dwa błędy powodują takie samo błędne zachowanie dla wszystkich wzorców wejściowych. Błędy te nazywane są błędami równoważnymi. Każdy pojedynczy błąd ze zbioru błędów równoważnych może reprezentować cały zbiór. W tym przypadku dla obwodu z n liniami sygnałowymi potrzeba znacznie mniej niż k×n testów uszkodzeń. usuwanie usterek równoważnych z całego zbioru usterek nazywa się zwijaniem usterek. Zwijanie usterek znacznie zmniejsza liczbę usterek do sprawdzenia.


Na przykładowym schemacie czerwone usterki są równoważne uszkodzeniom wskazanym strzałkami, więc te czerwone usterki można usunąć z obwodu. W tym przypadku współczynnik zapadania się uskoku wynosi 12/20.

Upadek dominacji

Przykład dominacji błędów dla bramki NAND

Błąd F jest nazywany dominującym względem F', jeśli wszystkie testy F' wykryją F. W takim przypadku F można usunąć z listy błędów. Jeśli F dominuje F' i F' dominuje F, to te dwa błędy są równoważne.

W przykładzie pokazano bramkę NAND, zbiór wszystkich wartości wejściowych, które mogą testować SA0 wyjścia wynosi {00,01,10}. zbiór wszystkich wartości wejściowych, które mogą sprawdzić SA1 pierwszego wejścia, to {01}. W takim przypadku błąd wyjścia SA0 jest dominujący i można go usunąć z listy błędów.

Zawalenie funkcjonalne

Dwa błędy są funkcjonalnie równoważne, jeśli wytwarzają identyczne wadliwe funkcje lub możemy powiedzieć, że dwa błędy są funkcjonalnie równoważne, jeśli nie możemy ich odróżnić na wyjściach pierwotnych (PO) za pomocą dowolnego wejściowego wektora testowego.

W kontekście lotniczym

Model usterki w kontekście lotniczym to zestaw uporządkowanych informacji, które pomagają użytkownikom lub systemom zidentyfikować i wyizolować problem, który występuje w silniku, jednostce wymiennej (LRU) lub pomocniczym zespole napędowym (APU) podczas lotu. Z tym modelem usterki może wiązać się sugerowana procedura naprawy wraz z odniesieniami do instrukcji obsługi technicznej statku powietrznego (~ Instrukcja obsługi lekkiej).

Zobacz też

Bibliografia