《数字系统的诊断与容错》

目录1

第一章绪论1

1.1诊断与容错技术的产生及发展1

1.2故障模型及其分类3

1.2.1缺陷、故障和差错3

1.2.2 逻辑故障4

1.2.3 故障按特征分类5

1.3诊断方法概述5

1.3.1 数字系统的测试5

1.3.2故障的检测和诊断7

1.3.3诊断方法概述9

1.4容错10

1.4.1 容错方式10

1.4.2容错技术中所要研究的问题11

习题11

参考资料12

第二章组合线路Ⅰ13

确定性测试生成法13

2.1通路敏化法13

2.2布尔差分法14

2.2.1布尔差分法的基本原理14

2.2.2布尔差分的性质15

2.2.3高阶布尔差分17

*2.2.4高阶布尔偏差分18

*2.2.5 双扇出通路的链接公式18

2.3星算法19

2.3.1四值布尔代数19

2.3.2矢量表示式20

2.3.3星算法公式21

2.3.4固定型单故障的检测22

2.3.5某些永久型故障的检测24

2.3.6多故障的测试27

2.4.1定义与基本公式28

2.4布尔微分法28

2.4.2求测试码29

*2.4.3与布尔差分的关系30

*2.4.4 几何意义31

2.5 D算法33

2.5.1 D立方与D算法33

2.5.2几点注记39

2.5.3主通路敏化法40

2.6检测多故障的因果分析法42

2.6.1 波格（Paoge）法42

*2.6.2 博森（Bossen）法45

2.7.1 因果函数的全通路表示法47

2.7全通路图法47

2.7.2无冗余线路单故障的诊断49

*2.7.3无冗余线路多故障的检测50

*2.7.4有扇出情况的检测53

习题55

参考资料57

3.1冗余58

3.1.1 固定故障的冗余58

其它问题58

第三章组合线路Ⅱ58

3.1.2二极管短路故障的冗余60

3.1.3桥接故障的冗余61

3.2故障的精简61

3.2.1故障精简法61

3.2.2校验点62

3.3检测、诊断、诊断到模块63

3.4最小覆盖问题65

3.4.1矩阵形式65

3.4.2布尔函数形式66

3.4.3 0-1线性规划形式67

3.5.1泛序测试68

3.4.4其它表示形式68

*3.5泛序测试与适应性测试68

3.5.2适应性测试70

3.5.3 适应性测试与泛序测试的比较71

*3.6转移计数测试72

3.6.1测试数据的紧缩法72

3.6.2 TC测试72

3.6.3求单故障的TC检测测试73

3.7随机方法74

3.7.1随机测试的生成法74

3.6.4 TC诊断测试74

3.7.2 随机检测77

习题81

参考资料85

第四章时序线路的测试生成法86

4.1时序线路简介86

4.1.1模型分类86

4.1.2状态的转移87

4.1.3 同步机与异步机87

4.2 同步时序线路的测试生成法88

4.2.1组合化模型88

4.2.2 用D算法求测试之例89

4.2.3 D算法的扩展90

4.2.4置初态91

4.3异步时序线路的测试生成法93

4.3.1 异步时序线路的重复阵列模型94

*4.3.2无临界冒险的测试生成法96

4.3.3线路-时间方程100

4.4自动机的识别法104

4.4.1 同步序列104

4.4.2 区分序列105

4.4.3 引导序列106

4.4.4核实序列107

*4.4.5 由核实序列确定时序机108

*4.4.6异步时序线路109

4.5随机测试111

4.5.1 时序机对随机输入序列的响应特性111

4.5.2 故障时序线路的ELM114

4.5.3时序线路的随机测试116

习题117

参考资料121

5.1.1一维重复逻辑阵列及其可测性122

5.1重复逻辑阵列（ILA）的测试122

第五章部件与系统122

5.1.2有效测试的求法126

5.1.3 ILA测试的研究概况130

5.2 随机访问存贮器（RAM）的测试130

5.2.1 半导体RAM简介130

5.2.2 故障分类131

5.2.3 RAM的测试方法132

5.2.4 RAM测试的理论模型133

5.3.1测试方法与测试环境134

5.3.2微处理器的一般模型134

*5.3微处理器的测试134

5.3.3微处理器的故障模型135

5.3.4B1类指令的测试137

*5.4系统级的诊断139

5.4.1 普雷帕纳塔（Preparata）模型和相容故障模式139

5.4.2 t个故障的一步诊断141

5.4.3 t个故障的顺序诊断法143

5.4.4从s取t的诊断法146

5.4.5系统诊断的其它模型147

习题147

参考资料149

6.1概述150

第六章容错150

6.2数字系统可靠率的数学模型152

6.2.1可靠率的数学概念152

6.2.2 简单系统可靠率的计算154

6.2.3提高系统可靠性的途径156

6.3硬件余裕156

6.3.1硬件堆积余裕156

6.3.2待命贮备余裕系统163

6.3.3混合余裕系统167

容错结构的发展动态172

*6.3.4余裕结构的综合概念，172

*6.3.5有人工维修的高可靠率174

系统，二模系统174

*6.4信息余裕，纠错／检错码180

6.4.1纠错／检错码简介180

6.4.2 内存和控存的纠错与检错184

6.4.3 外存的纠错与检错187

6.4.4 算术逻辑单元的纠错与检错190

6.5时间余裕195

系统的可靠率模型196

6.5.3 具有指令复执／程序卷回的196

6.5.1指令复执196

6.5.2程序卷回196

6.6容错系统举例197

*6.7软件的可靠率问题199

6.7.1 软件差错199

6.7.2软件可靠率的数学理论200

6.7.3软件设计的管理工作201

6.7.4 编制程序的工具与技术201

6.7.5验证工具与技术201

习题202

参考资料202

及星算法的关系204

A.1 布尔微分与布尔偏差分的关系204

附录204

附录A 布尔微分与布尔偏差分204

A.2 布尔差分与布尔偏差分的关系206

A.3 布尔微分与星算法的关系、星展式207

附录B D算法的执行过程209

附录C M 0 M 1算法212

C.1基本原理212

C.2时序线路的算法217

附录D RAM常用的功能测试法220

附录E 微处理器简介224