Модель неисправности - Fault model

А модель разлома - это инженерная модель чего-то, что может пойти не так при строительстве или эксплуатации оборудования. Затем на основе модели разработчик или пользователь может предсказать последствия этой конкретной ошибки. Модели разломов можно использовать практически во всех отраслях техники.

Основные модели неисправностей

Базовый модели неисправностей в цифровые схемы включают:

Статические неисправности, которые дают неверные значения на любой скорости и обнаруживаются при выполнении только одной операции:
- то застрявший в вине модель. Сигнал или выход затвора застревает на значении 0 или 1, независимо от входов в схему.
- то преодоление разлома модель. Два сигнала соединены вместе, хотя их быть не должно. В зависимости от используемой логической схемы это может привести к проводное ИЛИ или же проводной-И логическая функция. Поскольку есть О (п ^ 2) потенциальных замыканий на неисправности, они обычно ограничиваются сигналами, которые физически смежны в конструкции.
- то неисправности транзисторов. Эта модель используется для описания неисправностей логических вентилей КМОП. На уровне транзистора транзистор может заклинивать или заклинивать. При заклинивании транзистор ведет себя так, как будто он всегда проводит (или застревает), а при заклинивании - это когда транзистор никогда не проводит ток (или заклинивает). Stuck-short вызовет короткое замыкание между VDD и VSS.
- В открытая ошибка модель. Здесь предполагается, что провод оборван, и один или несколько входов отключены от выхода, который должен управлять ими. Как и в случае сбоев моста, результирующее поведение зависит от реализации схемы.
Динамические сбои, только на скорости и чувствительные при последовательном выполнении нескольких операций:
- Переход ошибка задержки (или переходной неисправности) модель, в которой сигнал в конечном итоге принимает правильное значение, но медленнее (или редко, быстрее), чем обычно.
- Модель дефекта с малой задержкой ^[1] ^[2]

Предположение об ошибке

Модель неисправности подпадает под одно из следующих предположений:

допущение об единственной неисправности: в цепи возникает только одна неисправность. если мы определим k возможных типов сбоев в нашей модели сбоя, схема будет иметь n сигнальных линий, то, исходя из предположения об одном сбое, общее количество одиночных сбоев составит k × n.
предположение о множественных сбоях: в цепи могут возникать множественные отказы.

Разрушение разлома

Существует два основных способа сворачивания наборов отказов на более мелкие.

Коллапс эквивалентности

пример эквивалентности неисправностей в цифровых схемах

Возможно, что две или более неисправностей приводят к одинаковому неисправному поведению для всех входных шаблонов. Эти неисправности называются эквивалентными неисправностями. Любая отдельная неисправность из набора эквивалентных неисправностей может представлять всю совокупность. В этом случае для схемы с n сигнальными линиями требуется гораздо меньше, чем k × n проверок неисправностей. удаление эквивалентных сбоев из всего набора сбоев называется схлопыванием сбоев. Обрушение неисправности значительно снижает количество неисправностей, которые необходимо проверить.

На схеме в качестве примера красные неисправности эквивалентны неисправностям, на которые указывают стрелки, поэтому эти красные неисправности можно удалить из схемы. В этом случае коэффициент обрушения разлома составляет 12/20.

Доминирование рушится

Пример доминирования неисправности для логического элемента NAND

Ошибка F называется доминирующей по отношению к F ', если все тесты F' обнаруживают F. В этом случае F может быть удален из списка ошибок. Если F доминирует над F 'и F' доминирует над F, то эти две ошибки эквивалентны.^[3]

В примере показан вентиль И-НЕ, набор всех входных значений, которые могут тестировать SA0 выхода, равен {00,01,10}. набор всех входных значений, которые могут проверять SA1 первого входа, равен {01}. В этом случае отказ выхода SA0 является доминирующим и может быть удален из списка ошибок.

Функциональный коллапс

Две неисправности являются функционально эквивалентными, если они вызывают идентичные неисправные функции.^[4] или мы можем сказать, что две неисправности функционально эквивалентны, если мы не можем различить их на первичных выходах (PO) ни одним входным тестовым вектором.^[5]

В аэрокосмической сфере

Модель неисправности в аэрокосмическом контексте - это набор структурированной информации, которая помогает пользователям или системам идентифицировать и изолировать проблему, которая возникает в двигателе, линейно заменяемый блок (LRU) или вспомогательный блок питания (ВСУ) во время полета. С этой моделью неисправности может быть связана предлагаемая процедура ремонта со ссылками на руководства по техническому обслуживанию самолетов (~ Руководство по легкому обслуживанию).