Úvodom

V praxi sa nám môže stať, že máme logický obvod s poruchou, poznáme jeho zapojenie, no vďaka jeho zložitosti je veľmi náročné nájsť miesto poruchy. Ak má daný obvod veľa vstupov je to ešte zložitejšie a často aj časovo náročné. Touto problematikou sa zaoberá práve vedná disciplína nazvaná diagnostika. Jej cieľom je poskytnúť efektívne prístupy umožňujúce rýchle overenie správnosti funkcie zariadenia a v prípade nesprávnej funkcie poskytuje čo najpresnejšie údaje, potrebné na opravu zariadenia.

Základné pojmy

Čo je vlastne porucha? Porucha je jav spočívajúci v ukončení schopnosti obvodu plniť požadovanú funkciu. Ak sa v obvode vyskytuje porucha, vtedy je jeho technický stav poruchový, v opačnom prípade je bezporuchový. Rozlíšenie týchto dvoch stavov nazývame detekciou poruchy. Určenie miesta poruchy sa nazýva lokalizácia poruchy. Detekcia a lokalizácia poruchy sa rieši pomocou testov. Test je postupnosť vzájomne priradených vstupných a výstupných stavov testovaného obvodu. Výstupný stav je správna hodnota výstupov pre príslušný vstupný stav. Jedna dvojica vzájomne priradených vstupných a výstupných stavov predstavuje krok testu

Typy porúch

Ak nastane v logickom obvode porucha, je to spôsobené zvyčajne zmenou jeho fyzikálnych parametrov, ktoré prekročujú hranicu udanú technickými podmienkami. Takúto poruchu nazývame fyzikálnou poruchou. Pre nás však bude podstatné jej logické vyjadrenie prostredníctvom hodnôt príslušných premenných, ktoré nazývame logický model poruchy. Používané logické modely:

Ďalšie logické modely porúch vznikajú, ak v logickom obvode nastane skrat medzi dvoma vodičmi. Ak sú na vodičoch rovnaké logické hodnoty, skrat sa neprejaví. No ak sú na vodičoch rôzne logické hodnoty, potom dochádza k tzv. preťahovaniu výstupov. Pri tom môžu nastať tietoďalšie modely porúch:


Typy skratov

Vodič

Stav pri skrate

a

b

s0

sa

sb

s1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

Na to aby sa porucha prejavila na výstupe, to znamená aby pri rovnakom vstupe bola na výstupe iná hodnota ako pri bezporuchovom obvode, je potrebné vytvoriť tzv. citlivú cestu zo vstupov ku miestu poruchy a ďalej až na výstup. Najprv však zadefinujme čo je cesta. Cesta k schéme je postupnosť vodičov a logických členov, ktorá vždy začína a končí vodičom a v ktorej každé dva členy sú prepojené vodičom. Cesta je citlivá vtedy, ak je schopná prenášať zmeny logických hodnôt zo svojho začiatku na koniec. Napr. ak je v ceste logický člen typu AND alebo NAND, na to aby sa prejavila zmena hodnoty niektorého jeho vstupu na výstupe, je potrebné zabezpečiť na ostatných vstupoch logickú hodnotu 1. Naopak je to pri log. členoch typu OR alebo NOR, tam je potrebné logická 0.