智能故障診斷理論在32位ARM系統(tǒng)中的研究與應用.pdf

1、隨著各種ARM系列32位微處理和微控制芯片的廣泛應用，數(shù)字單片機系統(tǒng)功能越來越強，集成度越來越高。為滿足這些數(shù)字系統(tǒng)的故障檢測需求，出現(xiàn)了許多智能故障檢測和診斷的方法，然而在將這些方法應用到實際的故障診斷系統(tǒng)中后，遇到了一些難題，其中如何區(qū)分并解決多線橋接故障中征兆混淆問題和地址總線故障診斷一直是智能故障診斷系統(tǒng)設計的難題。為解決這一難題，本文深入研究目前國內(nèi)外最新取得的一些理論成果，如故障檢測和緊湊性定理、故障診斷完備性定理和抗誤判定

2、理，通過這些研究為本文的撰寫提供了堅實的理論依據(jù)。 本文作者對一類的測試優(yōu)化算法：NAAC算法（No Aliasing andAnti-Confounding Algorithm：無誤判抗混淆算法）進行深入研究，為彌補其不能很好解決橋接故障的征兆混淆的不足，對NAAC算法進行改進，提出一種自適應二次測試算法。并將其應用于實際的ARM智能故障診斷系統(tǒng)中。采用自適應NAAC算法生成的測試矩陣能夠確保無征兆誤判，同時還能將大的測試矩陣

3、壓縮成小規(guī)模的測試矩陣。在其生成的測試矩陣中各PTV互不相同，但都具有相同的權值，而權值可以由故障診斷系統(tǒng)的設計者予以指定。另外，由于32位系統(tǒng)的地址線的增加，地址映射的變化，使得原本就比較困難的地址總線檢測難度進一步加大。本文深入研究32位系統(tǒng)地址映射規(guī)律，提出一種新的檢測算法，通過對測試響應得進一步運算和分析，檢測并定位故障錯誤。實踐表明，自適應NAAC算法和新型地址算法生成的測試矩陣具有很高的故障覆蓋率。 本文還討論了AR

4、M內(nèi)核調(diào)試技術，采用VC6.0編制對ARM內(nèi)核進行控制的底層驅動，利用JTAG接口將PC機發(fā)出的調(diào)試命令通過Embedded ICE送入ARM內(nèi)核實現(xiàn)對內(nèi)核寄存器以及對外部存儲器的數(shù)據(jù)存取，從而建立起整個測試系統(tǒng)的基礎。并利用專家系統(tǒng)智能故障診斷技術，構建專家系統(tǒng)規(guī)則庫和設計推理機制，采用C語言構建規(guī)則庫，通過專家推理機，從而使得固定邏輯故障和大多數(shù)多線橋接故障能夠被專家診斷系統(tǒng)檢測出來。至于本文采用邊界掃描測試故障診斷技術，考慮到系統(tǒng)

5、的通用性和簡潔性，因為對于大多數(shù)數(shù)字系統(tǒng)而言，只需4條或5條信號線就能將PC機和被測邊界掃描電路連接起來，由此極大地簡化了智能故障診斷系統(tǒng)中為實現(xiàn)PTV加載和PRV獲取而專門設計的接口板電路。 在智能故障診斷系統(tǒng)中，本文采用VC++6.0設計本系統(tǒng)測試和驅動程序，整個系統(tǒng)按功能劃分模塊，符合軟件工程設計要求。系統(tǒng)中各模塊采用VC++6.0編寫。 本文設計的智能故障診斷系統(tǒng)，能夠準確檢測和診斷ARM微處理器、CDLD/FP