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)報告(已修改)
2025-01-29 12:39 本頁面
【正文】 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)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)報告學(xué)生姓名：學(xué) 號：同組成員： 2011年12月18日 21 / 21目 錄第一部分：數(shù)字電路系統(tǒng)故障診斷與可靠性設(shè)計(jì) 11 偽窮舉法數(shù)字邏輯電路故障診斷 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 實(shí)驗(yàn)原理 1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 2 實(shí)驗(yàn)步驟 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 42 故障字典法數(shù)字邏輯電路故障診斷 5 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?5 實(shí)驗(yàn)原理 5 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 5 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 6 實(shí)驗(yàn)步驟 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 73 布爾差分法數(shù)字邏輯電路的故障診斷 8 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?8 實(shí)驗(yàn)原理 8 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 10 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 10 實(shí)驗(yàn)步驟 10 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 12第二部分：模擬電路系統(tǒng)故障診斷與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 131 故障字典法測試模擬電路系統(tǒng)故障 13 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?13 實(shí)驗(yàn)原理 13 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 14 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 14 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 17 思考題 19第三部分：總結(jié)、實(shí)驗(yàn)心得 20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)第一部分：數(shù)字電路系統(tǒng)故障診斷與可靠性設(shè)計(jì)1 偽窮舉法數(shù)字邏輯電路故障診斷 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 理解窮舉法和偽窮舉法在測試組合邏輯電路故障中各自的優(yōu)缺點(diǎn)。2) 掌握用偽窮舉法測試查找組合邏輯電路故障的方法。 實(shí)驗(yàn)原理一個具有個原始輸入端的組合電路實(shí)現(xiàn)邏輯功能，而原設(shè)計(jì)的邏輯功能為，如果對于任意設(shè)計(jì)維矢量有那么認(rèn)為所設(shè)計(jì)或使用的電路是正確的，或者說是無故障的。顯然，為了全面校核該組合電路，應(yīng)把所有可能的都作為輸入矢量，然后觀察其輸出（響應(yīng)）是否與原設(shè)計(jì)相符，以鑒別其是否有故障，這種做法叫窮舉法。窮舉法可以檢測電路中所有可能的故障，但由于其測試的工作量太大，因此在實(shí)際應(yīng)用上，尤其是對大型電路的測試存在困難，甚至是不現(xiàn)實(shí)的。窮舉法雖然有測試費(fèi)時的缺點(diǎn)，但是它具有測試矢量產(chǎn)生簡單，故障檢測率高等顯著的優(yōu)點(diǎn)，故一直對研究人員有很大的吸引力。針對上面介紹窮舉法具有測試工作量大的缺點(diǎn)，偽窮舉法應(yīng)運(yùn)而生。偽窮舉法的主要思路是把電路分割成若干小塊，以便減少測試所用的輸入矢量數(shù)目。圖1 電路圖如圖1所示，該電路有4個原始輸入端，因此用窮舉法測試應(yīng)施加個不同的測試矢量?，F(xiàn)在把電路B點(diǎn)分開，變成2個子電路，斷開點(diǎn)B對于門來說是一個偽輸入端，用記之。為了窮舉測試門，必須有4個測試矢量。同時為了能在可及端處觀察到B點(diǎn)的變化情況，A的電平需要是0電平，這僅需或者即可實(shí)現(xiàn)，因此總的測試矢量數(shù)是4個。為了窮舉測試除以外的電路，除原始輸入端和以外還有偽輸入端，相當(dāng)于有3個輸入端，因此共需個測試矢量。因此測試完整個電路共需要個輸入矢量，這已經(jīng)比一般的窮舉法測試需要的16個輸入矢量少了4個。事實(shí)上精心選擇只需要8個輸入矢量即可窮舉測試完全部電路。因?yàn)檫@兩個子電路的有些測試矢量是相容的。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用窮舉法和偽窮舉法分別對下面電路進(jìn)行故障測試，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)1的界面，如圖2所示。圖2 “數(shù)字電路系統(tǒng)故障診斷偽窮舉法”操作界面3) 寫出“OUT701”的布爾函數(shù)表達(dá)式：OUT701 = IN701IN702IN703IN7044) 按操作界面的“正?！泵畎粹o，使電路工作在正常狀態(tài)，用窮舉法測試，寫出輸入測試向量和輸出結(jié)果如表1所示。表1 測試向量及結(jié)果IN701IN702IN703IN704OUT701OUT702OUT70300000110001011001001000110100100011010101101100110111010100001110010111010010101101011000011101001111000011111005) 如果采用偽窮舉法，分別寫出“OUT702”、“OUT703”、“OUT704” “OUT705”、“OUT706”故障分別為（sa1）和（sa0）下的測試向量并驗(yàn)證查找“故障1”和“故障2”的故障節(jié)點(diǎn)。令A(yù)=IN701，B=IN702，C=IN703，D=IN704，則各節(jié)點(diǎn)測試向量如表2。表2 各節(jié)點(diǎn)測試向量輸出信號布爾表達(dá)式故障類型測試向量OUT701/702/703ABCD正常故障1故障2OUT702sa000110/1/00/1/01/1/001110/1/00/1/01/1/010110/1/00/1/01/1/0sa111111/0/00/0/01/0/0OUT703sa011010/0/10/0/11/0/1sa111111/0/00/0/01/0/0OUT704sa000010/1/10/1/11/1/100110/1/00/1/01/1/001010/1/10/1/11/1/101110/1/00/1/01/1/010010/1/10/1/11/1/110110/1/00/1/01/1/011010/0/10/0/11/0/1sa111111/0/00/0/01/0/0OUT705sa000000/1/10/1/10/1/100010/1/10/1/11/1/100100/1/00/1/00/1/000110/1/00/1/01/1/001000/1/10/1/10/1/101010/1/10/1/11/1/101100/1/00/1/00/1/001110/1/00/1/01/1/010000/1/10/1/10/1/110010/1/10/1/11/1/110100/1/00/1/00/1/010110/1/00/1/01/1/11000/0/10/0/10/0/111010/0/10/0/11/0/111100/0/00/0/00/0/0sa111111/0/00/0/01/0/0OUT706sa011100/0/00/0/00/0/0sa111111/0/00/0/01/0/0 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析比較正常狀態(tài)與故障1狀態(tài)輸出結(jié)果可以得到（1111）時
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