Fel modell
En felmodell är en teknisk modell av något som kan gå fel i konstruktionen eller driften av en utrustning. Utifrån modellen kan designern eller användaren sedan förutse konsekvenserna av just detta fel. Felmodeller kan användas inom nästan alla teknikgrenar.
Grundläggande felmodeller
Grundläggande felmodeller i digitala kretsar inkluderar:
- Statiska fel, som ger felaktiga värden vid vilken hastighet som helst och som sensibiliseras genom att endast utföra en operation:
- modellen med fastnat fel . En signal, eller grindutgång, har fastnat vid ett värde på 0 eller 1, oberoende av ingångarna till kretsen.
- den överbryggande felmodellen . Två signaler är sammankopplade när de inte borde vara det. Beroende på vilken logikkrets som används kan detta resultera i en trådbunden-ELLER- eller trådbunden-AND- logikfunktion. Eftersom det finns O(n^2) potentiella överbryggningsfel, är de normalt begränsade till signaler som är fysiskt intilliggande i konstruktionen.
- transistorfel . _ Denna modell används för att beskriva fel för CMOS logiska grindar. På transistornivå kan en transistor ha fastnat-kort eller fast-öppen. Kort sagt, en transistor beter sig som den alltid är ledande (eller fastlåst), och stuck-open är när en transistor aldrig leder ström (eller stuck-off). Stuck-short ger en kortslutning mellan VDD och VSS.
- Den öppna felmodellen. Här antas en ledning trasig, och en eller flera ingångar kopplas bort från utgången som ska driva dem. Som med överbryggningsfel beror det resulterande beteendet på kretsimplementeringen.
- Dynamiska fel, endast vid hastighet och sensibiliseras genom att utföra flera operationer sekventiellt:
- Modellen för övergångsfördröjningsfel (eller övergångsfel), där signalen så småningom antar rätt värde, men långsammare (eller sällan, snabbare) än normalt.
- Liten fördröjning-defekt modell
Felantagande
En felmodell faller under ett av följande antaganden:
- enkelfelsantagande: endast ett fel uppstår i en krets. om vi definierar k möjliga feltyper i vår felmodell har kretsen n signallinjer, med antagande om ett enda fel är det totala antalet enstaka fel k×n.
- antagande om flera fel: flera fel kan uppstå i en krets.
Fel som kollapsar
Det finns två huvudsakliga sätt att kollapsa feluppsättningar till mindre uppsättningar.
Ekvivalensen kollapsar
Det är möjligt att två eller flera fel ger samma felaktiga beteende för alla inmatningsmönster. Dessa fel kallas likvärdiga fel. Varje enskilt fel från uppsättningen av ekvivalenta fel kan representera hela uppsättningen. I detta fall krävs mycket mindre än k×n feltester för en krets med n signalledning. att ta bort likvärdiga fel från hela uppsättningen fel kallas felkollaps. felkollaps minskar avsevärt antalet fel att kontrollera.
I exempeldiagrammet är röda fel likvärdiga med de fel som pekas på med pilarna, så dessa röda fel kan tas bort från kretsen. I detta fall är felkollapsförhållandet 12/20.
Dominansen kollapsar
Fel F kallas dominant för F' om alla tester av F' detekterar F. I detta fall kan F tas bort från fellistan. Om F dominerar F' och F' dominerar F, då är dessa två fel ekvivalenta.
I exemplet har en NAND-grind visats, uppsättningen av alla ingångsvärden som kan testa utgångens SA0 är {00,01,10}. uppsättningen av alla ingångsvärden som kan kontrollera den första ingångens SA1 är {01}. I detta fall är utgång SA0-fel dominant och kan tas bort från fellistan.
Funktionell kollaps
Två fel är funktionellt ekvivalenta om de producerar identiska felaktiga funktioner eller vi kan säga, två fel är funktionellt ekvivalenta om vi inte kan särskilja dem vid primära utgångar (PO) med någon ingångstestvektor.
I flyg- och rymdsammanhang
En felmodell i flyg- och rymdsammanhang är en uppsättning strukturerad information som hjälper användare eller system att identifiera och isolera ett problem som uppstår på en motor, linjeutbytbar enhet (LRU) eller hjälpkraftenhet (APU) under en flygning. Förknippad med denna felmodell kan en föreslagen reparationsprocedur vara tillsammans med hänvisningar till flygplansunderhållsmanualer (~ Lätt underhållsmanual).