大規(guī)模數(shù)字模擬電路邏輯故障診斷與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-文庫(kù)吧
2025-01-02 12:39 本頁(yè)面
【正文】 ，正常輸出為1，故障1輸出為0，此時(shí)發(fā)生故障，其他15種情況都與正常同。而（1111）所對(duì)應(yīng)的測(cè)試的時(shí)節(jié)點(diǎn)的（sa1）故障，說(shuō)明在節(jié)點(diǎn)必為（sa1）故障。由于OUT702，OUT703，OUT704，OUT705，OUT706檢測(cè)（sa1）故障的節(jié)點(diǎn)有且僅有（1111），所以無(wú)法分辨（sa1）故障最終在哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生（sa1）故障，故故障1檢測(cè)為（sa1）故障，但無(wú)法確定故障節(jié)點(diǎn)的位置。比較正常狀態(tài)與故障2狀態(tài)輸出結(jié)果可以得到（0000）,（0011）,（0101）,（0111）,（1001）,（1011）,（1101）這七種輸出時(shí)，電路發(fā)生故障。通過上表可以得出這些點(diǎn)都時(shí)判斷（sa0）故障的，所以故障2為（sa0）故障，這7種輸出分別在OUT702，OUT703，OUT704中，所以故障節(jié)點(diǎn)為OUT702，OUT703，OUT704中的一個(gè)。因?yàn)槭菃喂收舷到y(tǒng)，所以假設(shè)特定某一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，則其他都應(yīng)該時(shí)正常的?，F(xiàn)假設(shè)OUT702為（sa0）故障，則OUT703，OUT704為正常。屬于OUT702的判據(jù)為（0011）（0111）（1011）。（0111）,（1001）,（1011）,（1101）是OUT703，OUT704的判據(jù)，如果假設(shè)成立，則這4種情況也應(yīng)該正常，假設(shè)矛盾，說(shuō)明假設(shè)不成立。同理OUT703也是如此，所以故障的一定時(shí)OUT704，這7種情況均為OUT704對(duì)應(yīng)（sa0）故障的判據(jù)。所以可得故障2為(sa0)故障，故障節(jié)點(diǎn)是OUT704。2 故障字典法數(shù)字邏輯電路故障診斷 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 理解故障字典法的原理。2) 掌握用故障字典法測(cè)試查找組合邏輯電路故障的建立方法和原則。 實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字電路故障診斷的關(guān)鍵是建立故障字典，主要步驟如下：1) 數(shù)字電路按功能分塊，原則是：a) 當(dāng)多路輸入?yún)R聚于某個(gè)器件且該器件的輸出為新的器件的匯聚點(diǎn)時(shí)，則多路輸入和匯聚器件劃分為一個(gè)功能塊。b) 當(dāng)多路輸入?yún)R聚于某個(gè)器件且該器件的輸出不為新的器件的匯聚點(diǎn)時(shí)，則重匯聚器件的輸出傳遞到新的匯聚器件之前的電路劃分為一個(gè)功能塊。c) 對(duì)簡(jiǎn)單的幾個(gè)匯聚疊加器件可以合并為一個(gè)功能塊。2) 生成測(cè)試向量，對(duì)每個(gè)功能塊生成測(cè)試向量，在各功能塊測(cè)試向量的生成過程中，可以采用兩種思路來(lái)簡(jiǎn)化：一是考慮功能塊在個(gè)輸入端選擇一個(gè)共同的基向量，二是基于器件可能的工作狀態(tài)來(lái)窮舉測(cè)試向量。3) 按功能塊的輸入、輸出關(guān)系進(jìn)行測(cè)試碼的迭代。迭代方法：從最后一級(jí)功能塊開始，根據(jù)后一級(jí)功能塊的輸入對(duì)前一級(jí)功能塊的輸入要求，從前一級(jí)功能塊中列出滿足后一級(jí)功能塊要求的輸入狀態(tài)的組合。當(dāng)前以及輸入狀態(tài)的組合不能在后一級(jí)功能塊的輸出中完全列出時(shí)，將后一級(jí)功能塊的測(cè)試碼對(duì)應(yīng)的狀態(tài)進(jìn)行重復(fù)列寫。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用故障字典法對(duì)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行故障測(cè)試，并定位故障。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1) 數(shù)字電路系統(tǒng)故障診斷實(shí)驗(yàn)裝置。2) 計(jì)算機(jī)及實(shí)驗(yàn)控制軟件。3) 直流穩(wěn)壓電源。 實(shí)驗(yàn)步驟1) 檢查無(wú)誤后通電。2) 運(yùn)行數(shù)字電路系統(tǒng)故障診斷實(shí)驗(yàn)控制軟件，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)2的界面，如圖3所示。圖3“數(shù)字電路系統(tǒng)故障診斷故障字典法”操作界面3) 寫出“OUT501” 、“OUT502” 、“OUT503”、的布爾函數(shù)表達(dá)式。=，＝，＝，＝OUT501＝OUT502＝OUT503＝4) 根據(jù)圖中電路，分別寫出“OUT504”、“OUT506”，“OUT508”3個(gè)節(jié)點(diǎn)在故障為（sa1）、（sa0）故障的情況下的輸入測(cè)試矢量，使得該節(jié)點(diǎn)的故障能夠傳輸?shù)捷敵龆恕癘UT501” 、“OUT502” 、“OUT503”。表3 OUT504在故障為（sa1）、（sa0）故障的情況下的輸入測(cè)試矢量故障輸 入IN5XX故障輸出OUT5XX正常輸出OUT5XX0102030405060708091011010203010203sa100001100100011010sa011001100100010011表4 OUT506在故障為（sa1）、（sa0）故障的情況下的輸入測(cè)試矢量故障輸 入IN5XX故障輸出OUT5XX正常輸出OUT5XX0102030405060708091011010203010203sa1000011001000110 10sa000000100100110111表5 OUT508在故障為（sa1）、（sa0）故障的情況下的輸入測(cè)試矢量故障輸 入IN5XX故障輸出OUT5XX正常輸出OUT5XX0102030405060708091011010203010203sa100001110100110111sa0000011001000110105) 根據(jù)以上建立的故障字典，在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)控制軟件上驗(yàn)證正常情況下的輸出是否正確。6) 選定“故障1”按鈕，分別輸入上面建立的故障字典，根據(jù)輸出判定電路的故障。7) 選定“故障2”按鈕，分別輸入上面建立的故障字典，根據(jù)輸出判定電路的故障。表6 第7步的輸出結(jié)果節(jié)點(diǎn)輸 入IN5XX故障1故障2正常1234567891011123123123OUT5040000110010001101001000000100100011010011OUT5060000110010001101101000000100100011010111OUT5080011111101111111101000111100100011010111 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析根據(jù)輸出結(jié)果與故障字典對(duì)比可知：1) 故障1可能為OUT504的sa1故障，OUT506的sa1故障或OUT508的sa0故障；2) 故障2為OUT504的sa0故障。3 布爾差分法數(shù)字邏輯電路的故障診斷 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 理解布爾差分法的診斷故障原理2) 掌握布爾差分法邏輯電路故障診斷方法 實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)用布爾差分法對(duì)組合邏輯電路進(jìn)行單故障診斷，布爾差分法是組合邏輯電路測(cè)試矢量生成的一種方法。對(duì)布爾函數(shù)：定義：定義為相對(duì)于變量的差分。這個(gè)定義說(shuō)明：當(dāng)變量從變成時(shí)，函數(shù)與之間的差異量，由于變量是離散變量，它在變化時(shí)不存在“極限量”，因此其導(dǎo)數(shù)也就稱為差分。事實(shí)上，如變量集X中含有變量和其他的變量，則式？？求的是它的一階偏差分。但由于兩者的求法和均值相同，這里也就不再加以區(qū)分。定義了函數(shù)對(duì)于的一價(jià)布爾差分后，則可得到診斷故障和的測(cè)試矢量分別為：其中的計(jì)算公式為：
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