автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Разработка и исследование принципов построения функционально совместимых устройств автоматизации испытания микросборок памяти на цилиндрических магнитных доменах

МОСКОВСКОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ЭЛЕКТРОНМАДГ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ МАШИН (ИНЭУМ)

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО СОВМЕСТИМЫХ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ИСПЫТАНИЯ МИКРОСВОРОК ПАМЯТИ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНАХ

специальность 05.13.05. элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

На правах рукописи

УДК 681.327.664.4.001.4(043.3)

КОЛЧАНОВ Игорь Валентинович

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандитата технических наук

МОСКВА 1992 Г.

Работа выполнена в Научно-исследовательском центре физики и технологии (НИЦФТ) Научно-производственного объединения "Физика"

Научный руководитель: член-корреспондент АЕН РСФСР,

доктор технических наук, профессор Прохоров Н.Л.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дроботов Ю.В.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Басок Б.М.

Ведущая организация: НИИ "Аргон"

Г

¡6

Защита состоится " о ■ сс/л^ 1902 г. с 'р часов на заседании Специализированного Совета К.116.04.01 при Институте электронных упраг чощих машин по адресу: 117612, Москва, ГСП-1, ул. Вавилова, Д. 24.

С диссертацией могло ознакомиться в библиотеке Института электронных управляющих машин.

Автореферат разослан

-11" 1902 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Красовский В.Е.

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность пройдет. Компьютеризация и электронизация областей техники, характеризуемых тяжелыми Условиями эксплуатации, высокой ценой отказов и (или) низкими возможностями по их устранению: военно-космических объектов, АЭС, станков с ЧПУ (числовым программным управлением), средств мониторинга окружающей среды и т.п., - вызывает растущую потребность в соответствующей электронной памяти. Одним из видов такой памяти в силу ее энергонезависи-

п

мости, высокой степени интеграции (вышедшей на уровень 10 бит в корпусе), надежности и эксплуатационной стойкости является память на ЦМД, что делает актуальной проблему е® серийного освоения, повыпения технического урозня и качества, снижения стоимости. Ключевую роль в решении этой проблемы играет обеспечение "жизненного" цикла элементной базы НМД-памяти - ЦМД-мкхросборок (ЦМД МС) - средствами автоматизации испытаний.

Сфера автоматизированных испытаний ЦМД МС имеет ряд областей, отличающихся по предъявляемым к контролыю-исиитательной аппаратуре (КИА) требованиям. Имеющиеся отличия, доходящие, » частности при испытаниях на устойчивость к внешним воздействующим Факторам (ВВФ) и исследовательских испытаниях в условиях серийного производства ЦМД МС, до противоречий типа "радиационная стойкость - диалоговые возможности", при существующих ограничениях на стоимость технических средств приводят к необходимости применения спектра средств контрольно-испытательной техники: от специализированных устройств, способных к работе в тяжелых условиях, до обладающих ширркими возможностями универсальных автоматизированных систем (АСИ). Значительный вклад в решение- проблем создания средств автоматизации испытаний ЦМД МС в нашей стране внесли Т.А. Бедертдинов, И.М. Блюменау, В.М. Варданян, В.М. Волков, В.Г. Гревцов, C.B. Замковсц, С.М. Захарян, И.О. Карпенко, В.И. Носов, В.В. Костин, В.Е. Красовекий, С.О. Кузнецов, A.M. Ларионов, В.И. Лебедев, Д.Ф. Литвин, С.А. Пескова, В.И, Проскурин, В.К. Раев, A.M. Романов, Р.В. Смирнов, В.И. Статейное, O.ft. Сперанский, Ю.Л. Ушаков, И.Г. Федоров, и др.

Вместе с тем, созданные средства автоматизации испытаний ЦМД МС разрабатывались без учета их совместимости., (прежде всего по Функциональному назначению), что ведет к неоправданным потерям, обусловленным излишним дублированием Функций, наличием не

обеспеченных средствами автоматизации испытаний областей применения и использованием КИА не по назначению. Далека также от репе-ния обострившаяся в связи с ростом информационной емкости ЦМД МС и повышением требований к их надежности проблема увеличения достоверности результатов испытаний, сокращения их продолжительности и стоимости (доля которой в себестоимости ЦМД МС достигает по имеющимся оценкам 30%), что делает разработку принципов построения повышающих эти показатели функционально совместимых (совпадающих и/или дополняющих друг друга по своим Функциям) устройств автоматизации испытаний ЦМД МС актуальным.

Цель диссертационного исследования состоит в разработке принципов построения функционально совместимых устройств, позволяющих эффективно автоматизировать входные/выходные контрольные и исследовательские испытания ЦМД МС и их испытания на устойчивость к внешним воздействующим Факторам (ВВФ).

Задачи диссертационной работы включают:

- анализ требований, предъявляемых к средствам автоматизации испытаний ЦМД МС, выбор принципов построения и разработку математических моделей и структур функционально совместимых устройств, обеспечивающих автоматизацию испытаний НМД МС;

- исследование и разработку аппаратных средств технического обеспечения функционально совместимых устройств автоматизации испытаний ЦМД МС: средств обработки считываемых из объекта испытаний сигналов и средств формирования сигналов временнбй иикро- и макродиаграммы информационного обмена с ним; тестового процессора, в его одно- и многопроцессорном вариантах исполнения;

- исследование и разработку математического обеспечения -построение комбинаторной модели кодового заполнения накопительных ЦМД-регистров, синтез кодовых последовательностей и разработку структуры, использующих их программных средств;

- экспериментальное исследование влияния магнитостатического ЦМД-вэаимодействия на нарушение работоспособности ЦМД МС;

- реализацию разработанных технических решений в конкретных образцах контрольно-испытательной техники, внедрение и подтверждение в процессе эксплуатации эффективности их автономного и системного (в системах и комплексах) применения для автоматизации .испытаний ЦМД МС.

Метода реяения этих задач основаны на теории построения средств вычислительной и контрольно-испытательной техники, на

аппарате системного анализа и на применении элементов теории групп и комбинаторной теории.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в следующем:

- разработана математическая модель и реализующие ее структуры основанного на ограниченном наборе подсистем технического обеспечения ряда Функционально совместимых устройств автоматизации испытаний ЦНД НС;

- предложены и разработаны новые аппаратные средства технического обеспечения функционально совместимых устройств автоматизации испытаний ЦМД НС, в том числе: блок обработки считываемых из ЦМД НС сигналов; средства формирования . сигналов временной микро- и макродиаграммы информационного обмена с объектом испытаний; тестовый процессор, многопроцессорный вариант конфигурации которого ориентирован на тестирование ЦМД МС повышенной емкости;

- впервые на основе аппарата теории групп проведен анализ кодового заполнения накопительных ЦМД-регистров, сформулирована и решена задача комбинаторного синтеза кодовых последовательностей и разработаны использующие их программные средства, что позволило повысить полноту тестирования ЦМД МС;

- впервые экспериментально установлены обусловленные магнитостатическим междоменным взаимодействием динамические эффекты нарушения работоспособности накопительных ЦЧД-массивов,. что дало возможность уточнить механизм возникновения в них сбоев.

Практическая ценность результатов работы заключается в ■ созданных на основе разработанных принципов устройствах, которые за счет Функциональной совместимости, иерархичности, автономности, ориентации на недорогие ЭВМ и аппаратной реализации части Функций, позволяют эффективно (по производительности, затратам, достоверности результатов) решать широкий класс задач автоматизации испытаний ЦМД МС - от испытаний на радиационную стойкость до выходных испытаний ЦМД МС в условиях их серийного производства.

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов диссертационной работы подтверждаются корректностью математических доказательств и положительными результатами эксплуатации разработанных устройств автоматизации испытаний ЦМД МС.

Результаты работы реализованы на предприятиях НПО Физика": в НИЦФТ, Физико-техническом центре и на заводе "Эрстед". Годовой 1*

экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы составляет 43 тыс. рублей.

Апробация результатов. Научные положения диссертационной работы докладывались на одиннадцати научно-технических семинарах и конференциях, включая IV школу-семинар по ЦМД-устройствам (Батуми, 1931 г.); VIII, IX и X Всесоюзные семинары по ЦМД/ВБЛ (Симферополь, 1987 г.; Москва, 1989 г.; Алушта, 1991 г.); две Всесоюзных школы-семинара молодых ученых и специалистов по вычислительной технике (Москва, 1984, 1985 гг.); IX научно-техническую конференцию молодых ученых и специалистов г. Москвы (1984 г.); научно-практическую конференцию НПО " Физика" (Москва, 1988 г.); Всесоюзный научно-технический семинар по элементам РЭА в условиях воздействия внешних факторов (Лыткарино, 1989 г.); отраслевую научно-техническую конференцию по элементной базе вычислительной техники (Ташкент, 1989 г.); научно-техническую конференцию по контролю и диагностике (Москва, 1989 г.) Кроме, того, устройство "УКМЦМД-2" демонстрировалось в составе базируемой на нем и персональной ЭВМ (ПЭВМ) ЕС-1840 автоматизированной системы испытаний на выставке достижений изобретателей НПО "Физика" в 1989 г., где заняло второе место.

Пуб легации. Основные результаты диссертации опубликованы в 20 работах, в том числе трех изобретениях.

Структура и объем роботы* Диссертация состоит из введения* пяти глав, заключения, изложенных на 142 страницах машинописного текста, содержит 25 иллюстраций, 24 таблицы, список литературы, включающий 184 названия, и 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу состояния проблемы создания функционально совместимых устройств автоматизации испытаний ЦМД МС и постановке задачи диссертационного исследования. В этой главе Фиксируется смысл основных понятий, обосновывается цель работы и определяются требующие решения для ее достижения задачи. Сопоставляются альтернативные подходы к построению средств ..автоматизации испытаний ЦМД МС, направленные на разработку-а) специализированных устройств и б) универсальных АСИ. Обосновывается компромиссное решение - создание ряда дополняющих

- г -

друг друга по своему назначению устройств - и Формулируются его исходные принципы. Их перечень включает: совместимость (функциональную, структурную, информационную, программно-аппаратную и пр.), ограниченность и рациональность набора базовых подсистем технического обеспечения, иерархичность, модульность, распределенность обработки, способность устройств к автономной работе и их ориентацию на широко распространенные недорогие ЭВМ. Отмечается, что реализация этих принципов позволяет снизить затраты на КИА и расширить ее возможности, то есть сохранить достоинства специализированных технических решений (при автономном применении устройств с минимальной конфигурацией) и универсальных АСИ (при расширении конфигурации устройств и подключении ЭВМ).

Во второй главе анализируется область применения Функционально совместимых устройств и определяются предъявляемые к ним требования, выполняется структурно-функциональный анализ объекта испытаний, проводится математическое моделирование кодового заполнения накопительных ЦМД-регистров, синтезируются кодовые последовательности и освещаются методика и результаты экспериментального исследования динамических эффектов нарушения работоспособности. ИМД МС.

Приводится базовая модель объекта испытаний, заданная в виде декартова произведения

_ V

х <а.|1-1,2.....Дих>' (1>

где есть множество кодовых заполнений накопительной среды

ЦМД МС, состоящей из к накопительных ячеек; {<1^ - множество■ наборов значений контролируемых параметров; V - число этих параметров, а - число значений х-го параметра. Посредством наложения ограничений на значения переменных выражения (1) классифицируются функции КИА и вводятся условные определения ЦМД МС как объекта Функционального контроля (Цв^Н^!, |{с1.>|=1), параметрических

(1^11-1, Ц<1.>|>1), кодовых (|{В^|>1, |<<1|>|-1) и кодово-

параметрических (1{а^.1|>1, |{(1-1|>1) контрольных и исследовательских испытаний.

Дается оценка объема перерабатываемой КИА информации и определяются требования к ее производительности и зксплуатацион-иой стойкости. Показывается, что эти требования являются соответственно низкими и высокими в сфере испытаний ЦМЧ МС на устойчивость к ВВФ и противоположны при автоматизации исследователь-2 Заказ )Ю2

ских испытаний. Контрольные испытания (за исключением испытаний, проводимых в условиях широкосерийного производства, предъявляющего к производительности КИА повышенные требования) занимают с точки зрения названных требований промежуточное положение.

С целью сокращения временных и стоимостных издержек на проведение испытаний НМД КС и увеличения полноты их тестирования, на основе аппарата теории групп Формулируется и решается задача комбинаторного анализа кодового заполнения накопительных ЦМД-регист-ров. Множество вариантов этого ' заполнения разбивается на

классы эвивалентности, приводится Формула нахождения их числа, предлагается допускающий (для п < 16, где п - число ячеек области перебора вариантов кодового заполнения) простую машинную реализацию алгоритм получения представителей этих классов и (для п < 8) определяются' представители каждого класса.

Формулируется и посредством построения математической конструкции с заданными комбинаторными свойствами и использования -леммы Бернсайда доказывается теорема существования последовательности длиной 1,

1 < ^ р!

где 0»п) - наибольший общий делитель чисел I и П, продвижение которой по накопительному регистру обеспечивает для каждой его ячейки полный перебор кодовых заполнений охватывающей ее области размером в п ячеек.

В целях облегчения практического применения полученных результатов приводится упрощенная методика синтеза кодовых последовательностей из непересекающихся отрезков (представителей классов эвивалентности), а также предлагаются минимизированные посредством совмещения этих отрезков последовательности (см. табл. 1).

Таблица 1. Результаты синтеза кодовых последовательностей

П 1 Кодовые последовательности

3 — — — — 12 000100110111

4 24 000010001100101011101111

5 42 . 000001000011000101001011010111001111011111

Приводятся результаты численного расчета эффективности синтезированных кодовых последовательностей. Делается вывод, что для типовых параметров тестирования серийно выпускаемых ЦМД МС -объема тестовой информации и расстояния между ЦМД, при котором их взаимодействие должно учитываться (это расстояние зависит от диаметра ЦМД и периода доменопродвигающей схемы и, как правило, для выпускаемых в настоящее время ЦМД МС считается равным 1-2 периодам), - полученные последовательности за счет исключения дублирующих друг друга эквивалентных кодовых заполнений позволяют, не приводя к потере полноты тестирования, сократить в 2-4 раза объем тестовой информации или при сохранении этого объема обеспечить аналогичное увеличение полноты тестирования.

■ С целью изучения динамических аспектов чувствительности ЦМД МС к виду их кодового заполнения проведено экспериментальное исследование поведения движущихся в одинаковых условиях пар и единичных ЦМД. Установлены (с уровнем значимости Ь% по критерию хи-квадрат) динамические эффекты нарушения работоспособности ЦМД МС, состоящие в обусловленном наличием смежных ЦМД (магнито-статическим ЦМД-взаимодействием) увеличении частоты приходящихся на один домен сбоев в накопительных ЦМД-массивах. Зафиксированы условия возникновения этих эффектов: переходный тепловой режим работы ЦМД МС и пониженные значения магнитных полей управления и смещения - и характер их проявления: отставание второго (по ходу движения) домена и исчезновение (псевдоколлапс) первого, . что может объясняться его начавшимся с отставания передвижением в одну из свободных магнитостатических ловушек. Полученные данные уточняют механизм появления сбоев в накопительных ЦМД-массивах и должны учитываться при проведении испытаний, составлении тестовых последовательностей и методик.

В третьей главе разрабатываются типовые структуры Функционально совместимых устройств автоматизации испытаний ЦМД МС. О этой целью на основании результатов структурно-функционального анализа: выделения уровней структуры управления, обработки и преобразования данных и выявления на каждом из них узлов, отвечающих за функционирование объекта испытаний, и узлов "расширения", отражающего специфику КИА, - определяется рациональный набор базовых подсистем технического обеспечения средств автоматизации испытаний ЦМД МС. Строится обобщенна:»« математическая модель этих средств, формулируется и с привлечением аппарата

комбинаторной теории доказывается теорема о числе вариантов их комплектования

12 п

|В(^а^|1-1,2,...,п; ¿-1,2.... .к^) | - Дк1+Д• ••

где есть покоординатно упорядоченное при заданных ограниче-

ниях множество подсистем технического обеспечения, П- число структурных уровней, а к| - число подсистем 1-го уровня.

Показано, что для пяти подсистем технического обеспечения, содержащих аппаратные средства, а именно: подсистемы электронного обрамления ЦМД МС, подсистемы цифроаиалогового и аналого-цифрового преобразования (ЦАП/ДЦП), подсистемы управления (основу которой составляет контроллер информационного обмена с ЦМД МС), тестового процессора и ЭВМ - существует 10 основных вариантов комплектования устройств и систем автоматизации испытаний. Определяется состав этих вариантов (см. табл. 2), область применения и по критерию соответствия требованиям, предъявляемым к функциям, , производительности и эксплуатационной стойкости КИА в сфере автоматизации испытаний ЦМД ИС на устойчивость к ВВФ и испытаний, проводимых в условиях серийного производства, делается выбор трех из них: вариантов 4, 6, 10, которые соответствуют двум устройствам и системе. Аналогичным образом (посредством генерации вариантов и последующего отбора) синтезируются типовые структуры выбранных устройств и системы, образующих сбалансированный по своим показателям иерархический ряд функционально совместимых средств.

Таблица 2. Типовые варианты комплектования средств автоматизации испытаний 1№Д МС

Подсистемы Варианты комплектования

1 2 ! 3 4 5 6 7 0 9 ! 10

ЭВМ.................... 1 1 1 1

тестовый процессор..... 1 1 1 1

подсистема управления.. 1 1 1 1 1 1 1 1

подсистема ЦАП/АЦП..... 1 1 1 1 1

электронное обрамление. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Примечание. "1" обозначает включение подсистемы в состав варианта комплектования.

На основе полученных вариантов комплектования (табл. 2) посредством установления взаимно одиазначного соответствия между ними и классами КИА с разделением четырех старших классов (в зависимости от .того, входят ли в состав относящихся к ним средств подсистемы технического обеспечения непосредственно или в виде автономных устройств) на подклассы строится структурная классификация принадлежащей сфере ЦМД-техники КИА. Проведенный в соответствии с этой классификацией инали: известных образцов отечественной и зарубежной контрольно-испытательной техники позволяет сделать вывод о новизне разработанного иерархического ряда структур.

В четвертой главе функционально совместимые устройства автоматизации испытаний ЦМД МС исследуются и разрабатываются на уровне подсистем их технического обеспечения. Анализируются известные технические решения и обосновывается состав подсистемы электронного обрамления ЦМД МС и подсистемы ЦАП/АДП, разрабатывается блок обработки считываемых из ЦМД МС сигналов. К отличительным чертам этого блока относятся: трехпороговая амплитудная дискриминация считываемых сигналов, автоматическое вычисление значения среднего уровня дискриминации, выявление и классификация ойибок считывания. Названные особенности обеспечивают сокращение временных затрат на изменение контролируемых параметров (в данноч случае амплитуды уровней дискриминации), повышают надежность считывания ЦМД и увеличивают достоверность и точность результатов испытаний. Численные оценки эффективности разработанного технического решения в частности показывают, что его применение позволяет в типовом случае испытаний серийно выпускаемых ЦМД МС повысить точность контроля амплитуды уровней логического "О" и "1 считываемых сигналов более чем на порядок.

Исследуется параметрическая модель обобщенного сигнала временной диаграммы информационного обмена с объектом испытаний,. Проводится анализ вариантов структуры Э параметров этого сигнала: Я - <Т, Р>, где Т есть множество описывающих его точек на оси времени, а Р - заданные на множестве Т отношения. Предлагается не критичное к выбору того или иного варилмта техническое решение, основанное на применении счетчиков, регистров, схем совпадения и сумматоров. Предложенное решение за счет аппаратной реализации вычисления значении формируемнк параметров сигналов временнбй микроди'аграимы инфогмаиионного

обмена обеспечивает- сокращение затрат времени на проведение параметрических испытаний. Показано, что при предельной частоте изменения значений параметров - характерной черты ряда режимов парметрического тестирования ЦМД НС - применение предложенного решения позволяет сократить продолжительность испытаний на 25-40%. Разрабатывается унифицированный по своим основным узлам со схемой Формирования сигналов временной микродиаграммы формирователь сигналов временнбй макродиаграммы (контроллер информационного обмена с объектом испытаний), одной из особенностей которого является аппаратная реализация интенсивного "старт-стопного" режима продвижения ЦМД, создающего для ЦМД МС тяжелые условия Функционирования и ускоряющего выявление ее дефектов.

Анализируются Функции тестового процессора (см. рис. 1) и предлагается реализующие их одно- и многопроцессорная структуры программно-аппаратных средств. Обсуждаются особенности этих средств: применение универсальных микропроцессоров; использование регистров сдвига и режима "Ожидание" микропроцессоров для обеспечения скорости информационного обмена с ЦМД МС, достигающей в

с с 1

расчете на 1 процессор 6'10 2-10 бит/с (для микропроцессорных комплектов серий ИМ1821, КР1816, КМ1810); унификация "ведущего" и "ведомых" процессоров; наличие второго канала доступа к .локальной памяти каждого микропроцессора и ее "логическая" адресация, повышающие скорость межпроцессорного обмена; модульность, иерархичность и реконфигурируемость программного обеспечения (ПО), использующего синтезированные в работе кодовые последовательности. Отмечается, что специфика объекта испытаний (в частности разделение накопительного ЦМД-массива на подмассивы) позволяет разбить процесс его тестирования на одновременно реааемые малосвязанные задачи, обеспечить суммирование вычислительной мощности процессоров и в 2-4 раза (для типовой конфигурации)' увеличить производительность средств автоматизации испытаний. Это обстоятельство позволяет рекомендовать многопроцессорную структуру для автоматизации испытаний перспективных ЦМД МС повышенной емкости, проведения групповых испытаний и повышения полноты тестирования (за счет обработки дополнительной информации, например получаемой при трехуровневой дискриминации считываемых из ЦМД МС сигналов).

Рассматриваются требования, предъявляемые к системной ЭВМ. Делается вывод, что применение тестового процессора, освобождает вычислительную машину АСИ от выполняемых в реальном масштабе вре-

Рис. 2. Дерево Функций тестового процессора

мени задач тестирования и тем самым позволяет предельно снизить требования к ее производительности, составу аппаратных средств, характеристикам и объему ПО (на которое по ряду оценок уже приходится до 80-90% общей стоимости средств автоматизации испытаний) и пропускной способности каналов связи (показана возможность использования в системе "ЭВМ - устройство контроля" интерфейса типа Кб 232), что расширяет парк пригодных для построения АСИ вычислительных машин благодаря включению в него широко распространенных недорогих ЭВМ, и в том числе относящихся к классу персональных.

Пятая глава посвящена вопросам реализации и применения разработанных технических решений. Разработанные технические решения реализованы в Функционально совместимых устройствах типа "УКМС" и "УКМЦМД". Устройства, помимо использования в автономной режиме работы, могут применяться в составе автоматизированных систем, включая многопостовые. Обобщенная структурнал схема этих устройств и АСИ на их основе приведена на рис. 2. Устройства внедрены на предприятиях НПО "Физика" и служат для автоматизации испытаний серийно выпускаемых ЦМД НС. На основе устройств ряда "УКМЦМД" н ПЭВМ созданы комплексы и АСИ типа "УКМЦМД-МСВП" и "САК". Технические характеристики разработанных Функционально совместимых устройств представлены в табл. 3.

Подсистемы Средства автоматизации

АСИ

ЭВМ УКМЦМД ЭВМ

ТП УКМС ТП УКМЦМД

ПУ ПУ ПУ

ССО ссо ССО

Рис. .2. Функционально совместимые устройства и АСИ на их основе: ТП - тестовый процессор; ПУ - подсистема управления; ССО - средства сопряжения с объектом (включают подсистему ЦАП/АЦП и электронное обрамление ЦМД МС)

Примечание. Двойными линиями выделены технические средства, имеющие отдельное конструктивное исполнение.

Таблица 3. Основные характеристики разработанных Функционально совместимых устройств автоматизации испытаний ЦМД МО

1 I Характеристики УКМС УКМЦМД

1 ¡213

Год разработки 1988 1985 1990 1991

Испытываемые ЦИД НС информационная емкость, Мбит 0.25; 1 0.25 0.2.Ь; 1 - 0.26-4

количество, ит 4 —————— 2-4

Ток катушек управления частота, кГц 1 ! 100 1100 (200)1 100 1 ! 100

амплитуда напряжения питания, В, не более 18±1%, с шагом 0.25 20±0.5Х,с шагом.0.1

Импульсные токи амплитуда, нА, не более 255^0.5%, с шагом 1 1 2. 1 1

фаза и длительность импульсов, икс, не более 10+0.5%, с вагой 0.ОС 1

Ток детектора, мА, не более 8.5±0.£ %, с сагом 0.025 2510.5%,с| шагом 0,11 _________

Потребляемая мощность, В-А, не более 200 зс 0 1 100 | 1 1 _ ______ (

Масса, кг, не более 100 80 зсо 1 100 ! 1 1 -------- *

Исполнение приборное стоечное 1 1 приборное! 1

В приложениях приведены структурная классификация применяемой в сфере ЦМД-техники КИА. расчет скорости информационного обмена по каналу "микропроцессор - ЦМД КС", текст тестовой программы, статистическая обработка экспериментальных данных и акты о внедрении полученных результатов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель и реализующие ее структуры основанных на ограниченном наборе подсистем технического обеспечения устройств автоматизации испытаний. Разработанные устройства, дополняя друг друга по своему назначению, производительности, эксплуатационной стойкости, а также благодаря ориентации на недорогие ЭВМ перекрывают широкую область применения и дают начало новому в сфере автоматизации испытаний ЦМД МО классу КИА: классу автономных функционально совместимых устройств и систем на их основе, в том числе систем типа "ПЭВМ - устройство контроля".

2. На основе результатов математического моделирования предложены и разработаны аппаратные средства технического обеспечения функционально совместимых устройств автоматизации испытаний ЦМД МС, позволяющие за счет аппаратной реализации Функций управления, обработки и преобразования данных сократить длительность испытаний и увеличить достоверность и точность их результатов. В частности, разработанное техническое обеспечение дает возможность повысить в типовом случае испытаний серийно выпускаемых ЦМД НС точность контроля амплитуды их выходных сигналов более чем на порядок и сократить в ряде режимов параметрического тестирования на 25-40Х его продолжительность.

3. Предложена и разработана структура программно-аппаратных средств тестового процессора, применение которого позволяет предельно снизить предъявляемые к вычислительной машине АСИ требования. Многопроцессорная конфигурация тестового процессора, обеспечивая параллельное тестирование, в 2-4 раза сокращает временное затраты на испытания ЦМД МС и может быть рекомендована для автоматизации групповых испытаний и испытаний перс активных ЦМД МС повышенной емкости.

4. Разработано математическое обеспечение - впервые на основе теории групп сформулирована и решена задача комбинаторного анализа кодового заполнения накопительных ЦМД-регистров, синтезированы кодовые последовательности и разработаны использующие их программные средства, что позволило за счет исключения эквивалентных кодовых последовательностей сократить объем тестовой информации и для типовых условий испытаний серийно выпускаемых ЦМД МС в 2-4 раза увеличить полноту их ксчтроля

5. Впервые посредством сопоставительного исследования движущихся в идентичных условиях пар и единичных ЦМД экспериментально установлены обусловленные магнитостатическим междоменным взаимодействием динамические эффекты нарупения работоспособности накопительных ЦМД-массивов, что дало возможность уточнить механизм возникновения в них сбоев.

6. На основе разработанных технических решений реализованы и внедрены на предприятиях НПО "Физика" функционально совместимые устройства:

- "УКМС" - устройство автоматизации испытаний ЦМД МС на стойкость к внешним, в первую очередь радиационным, воздействиям;

- микропроцессорные устройства технического ряда "УКМЦМД", обеспечивающие при работе в автономном режиме автоматизацию входных и выходных контрольных испытаний, а также испытаний на стойкость к механическим и климатическим воздействиям, а при работе в составе базируемых на ПЭВМ ЙСИ ("САК") и комплексах ("УКМЦМД-МСВП") - автоматизацию контрольных и исследовательских испытаний ЦМД МС в условиях их серийного производства^

На все основные технические решения получены авторские свидетельства на изобретения.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕЫВ

1. Колчанов И.В. К анализу развития систем контроля микросборок г.оменной памяти // Электронная внешняя память на цилиндрических магнитных доменах: Сб. науч. тр. - М.: ИНЭУМ, 1988. - С. ЮЬ-109.

2. Эамковец C.B., Варданян В.М., Колчанов И.В. Мульти-микропроцессорная система как этап развития программно-аппаратных

средств контроля ЦМД-микросборок // Тез. докл. сен., 15-19 ноября 1988 г. - М.: ЦНИИ "ЭЛЕКТРОНИКА", 1988. - С. 31, 32.

3. Аппаратные средства для контроля и испытаний ЦМД-микросборок / Колчанов И.В., Варданян В.М., Баркова Л.Е., Киселев H.H., Заиковец С.В. // ЦМД/ВБЛ в системах обработки и хранения информации. Доменные и магнитооптические устройства: Сб. тез. докл. IX Всес. объед. сем., 21-23 ноября 1989 г. -II.: ИНЭУМ, 1989. - С. 99.

4. Колчанов И.В. Модель ЦМД-последоваъельности, применение к контролю // Там хе. - С. 151.

Б. Двухпроцессорный комплекс для контроля и диагностики микросборок электронной внешней памяти / Колчанов И.В., Варданян В.М., Баркова Л.Е., Гетова Н.В., Бартенева Л.А. // Контроль и диагностика общей техники: Тез. докл. Второй мехвед. науч.-техн. конф., 28-30 ноября 1989 г. - М.: ВИМИ, 1989.- Ч.1.- С. 118, 119.

6. Комплекс технических средств для обеспечения испытаний ЦМД-микросборок на ВВФ // Колчанов И.В., Варданян В.М., Киселев М.И., Кузнецов С.В. Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. - М.: НИИЭИР, 1889. - Вып. 3. - С. 79-85.

7. A.c. 1687599 СССР. Устройство для контроля доменной памяти / Колчанов И.В. - опубл. 1990, Бюл. N 31.

8. Колчанов И.В., Варданян В.М., Баркова Л'Е- Устройство для контроля микросборок ЗУ на ЦМД // Электронная промыолен-ность. - М.: ЦНИИ "ЭЛЕКТРОНИКА", 1990. - Вып. 1. - С. 56.

9. Колчанов И.В., Варданян В.М., Гетова Н.В. Двухпроцессорная система контроля микросборок электронной внешней памяти // Контроль и диагностика радиоэлектронной аппаратуры и изделий электронной техники: Тез. докл. к Всес. науч.-техн. конф., 19-21 апреля 1990 г. - Пенза.: ПДНТП. 1990. - С. 37, 38.

10. Колчанов И.В. Принципы построения модульных комплексов для контроля и испытаний микросборок магнитной памяти // Там хе. - С. 48-60.

11. Колчанов И.В. Комбинаторный анализ кодовых последовательностей для контроля накопительных регистров ЦМД-микросборок / Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ, 1990. - Вып. 8. - С. 45-61.

12. Колчанов И.В., Варданян В.М., Баркова Л.Е. Устройство для считывания цилиндрических магнитных доменов // Заявка на изобретение К 4741883/24-24. Положительное решение Госкомизобре-тений от 13.02.90.

13. Аппаратура для контроля и испытаний никросборок / Колчанов Я.В., Варданян В.М., Баркова Л.Е., Киселев М.М., Замковец C.B. Радиопромышленность. - М.: НИИЭИР, 1991. - Вып. 1. - С. 74-76.

14. A.c. 164422В СССР. Устройство для контроля доменной памяти / Колчанов И.В., Варданян В.М., Баркова Л.Е. - опубл. 1991, Бюл. N 15.

15. Колчанов И.В. О динамическом эффекте дезинтеграции информации в накопителях электронной внешней памяти на ЦМД / Периферийные, устройства ЭВМ и систем: материалы семинара. - М.: ИДИТП, 1991. - С. 47-51.

16. Аппаратура функционального контроля ЦМД MC и интегральных модулей МОУТ / Колчанов И.В., Варданян В.И., Баркова Л.Е., Левин Б.К. // Сб. тез. докл. X Всес. ,р<5ъед. науч.-техн. сем. по проблеме ЦМД/ВБЛ, 15-17 октября 1991 г.-,М.:ИНЭУМ, 1991. - С. 07.

,17. Колчанов И.В., Прохоров Н.Л., Раев В.К. Влияние магни-тостатического ЦМД-взаимодействия на нарушение работоспособности регистров хранения / Там se. - С. 48.

18. Колчанов И.В. Структура программного обеспечения для параметрического и кодового тестирования ЦМД MC // Там же. - С. 80.

19, Колчанов И.В., Прохоров Н.Л., Раев В.К. Динамические эффекты, приводящие к сбоям в ЦМД-микросхемах / Микроэлектроника, 1991. - Т. 20, вып. 6. - С. 577-582.

20. Микропроцессорное устройство для контроля никросборок электронной внешней памяти на ЦМД /Колчанов И.В,, Варданян В.М., Баркова Л.Е., Гетова Н.В. // Средства и системы информатики, 1991. - Вып. 4. - С. 54.

ИНЭУМ Тираж 100 экз. Заказ № 82