Мікропроцесорні системи на програмованих логічних інтегральних схемах як об’єкт діагностики

Abstract

Предметом дослідження в статті є методи тестування цифрових пристроїв, які реалізовані на програмованих логічних інтегральних схемах (ПЛІС). Метою роботи є обґрунтування підходу до діагностування мікропроцесорних систем у базисі ПЛІС, який являє собою подальший розвиток методу самодіагностики. У статті вирішуються наступні завдання: проведено аналіз існуючих методів тестування цифрових пристроїв, розкрито їх переваги та недоліки; проаналізовано існуючі підходи до діагностування мікропроцесорних систем, основу яких складають інтегральні схеми із програмованою структурою; запропоновано підхід до діагностування мікропроцесорних систем в базисі ПЛІС, в основу якого покладено принцип взаємодії процесорів між собою шляхом введення в багатопроцесорну систему сервісного процесора. Отримані наступні результати: доведено, що реалізація запропонованих моделей взаємодії процесорів між собою в багатопроцесорній системі надасть сервісному процесору діагностичну інформацію про технічний стан системи. Зазначено, що наявність діагностичної інформаціє про технічний стан мікропроцесорної системи є основою для прийняття рішення на відновлення системи шляхом перепрограмування ПЛІС. Висновки: розглянуто проблему діагностування мікропроцесорних систем у базисі ПЛІС. Проведено аналіз існуючих методів тестування інтегральних схем із програмованою структурою, відзначено їх переваги та недоліки. Запропоновано в якості діагностичного пристрою використовувати вбудований сервісний процесор, основною функцією якого є збір діагностичної інформації та прийняття рішення про реконфігурацію мікропроцесорної системи з метою оперативного автоматичного відновлення її функціонування.The subject of research in the article is the methods of testing digital devices implemented on programmable logic devices (PLDs). The aim of the research is to substantiate the approach to diagnosing microprocessor systems based on PLD, which is a further development of the self-diagnostics method. The following tasks are solved in the article: the analysis of existing methods for testing digital devices is conducted, their advantages and disadvantages are disclosed; analyzed the existing approaches to the diagnosis of microprocessor systems, which are based on integrated circuits with a programmable structure; an approach to diagnosing microprocessor systems based on PLDs is proposed, which is based on the principle of interaction between processors by introducing a service processor into a multiprocessor system. The following results have been obtained: it has been proved that the implementation of the proposed models of interaction between processors in a multiprocessor system will provide the service processor with diagnostic information about the technical state of the system. It is noted that the availability of diagnostic information about the technical condition of the microprocessor system is the basis for making a decision to restore the system by reprogramming the PLD. Conclusions: the problem of diagnosing microprocessor systems in the PLD basis is considered. The analysis of existing methods for testing integrated circuits with a programmable structure has been conducted, their advantages and disadvantages have been noted. It is proposed to use the built-in service processor as a diagnostic device, the main function of which is to collect diagnostic information and make a decision on the reconfiguration of the microprocessor system in order to quickly restore its functioning automatically.