Средства технической диагностики и контроля (СрДК) являются основной частью СДК, определяют эксплуатационно-технические характеристики этих систем и предоставляют всю необходимую информацию потребителям о техническом состоянии диагностируемых РЭС. В диагностировании они играют роль оконечных устройств, являясь источниками информации для потребителя и одновременно приемником и устройством обработки диагностической информации. СрДК относится к широкому классу информационно-измерительных систем (ИИС), выступает в роле оконечных устройств СДК и ИИС своими параметрами определяют все выходные параметры системы. Если объект диагностирования позволяет реализовывать определённую глубину поиска места отказа, а СрДК для этого не приспособлены, то эта операция не может быть осуществлена на требуемом уровне.

Средства технической диагностики и контроля.

Таким образом, главным требованием к СрДК выдвигается необходимость обеспечения соответствия возможностей и параметров СрДК возможностям и параметрам объекта диагностирования. Кроме того, современные информационные измерительные системы для контроля и диагностирования РЭС являются сложными радиомеханическими системами, характеризующими совокупность параметров функционального использования (ПФИ), техническим и эксплуатационным параметрам. С этой точки зрения СрДК могут рассматриваться как объекты диагностирования и объекты метрологического обеспечения.

Являясь неотъемлемой частью СТД, СрДК определяют контроляпригодность объекта диагностирования, которая является свойством изделия, характеризующая его приспособленность к проведению диагностики и контроля заданными средствами. Следовательно, при анализе в СТД для любой сложной РЭС, СрДК должны или задаваться заранее, или проектироваться совместно с объектом диагностирования.

Рис. 6. Классификация СрДК.

Признаки: 1 – по характеру уникальных задач; 2 – по способу связи и расположению; 3 – по назначению и виду обработки информации; 4 – по режиму контроля объекта диагностирования и кратности применения; 5 – по способу обработки информации и представления результатов; 6 – по виду программирования, индикации и регистрации; 7 – по степени унифицированности и автоматизации.

1 признак: 8 – контроль работоспособности; 9 – контроль и диагностика; 10 – диагностика; 11 – прогнозирование работоспособности; 12 – контроль прогнозирования; 13 – контроль управления;

2 признак: 14 – встроенные; 15 – внешние; 16 – смешанные; 17 – неподвижные; 18 – подвижные;

3 признак: 19 – оперативные; 20 – предстартовые; 21 – профилактические; 22 – технологические; 23 – специализированные; 24 – универсальные;

4 признак: 25 – со статическим режимом; 26 – с динамическим режимом; 27 – с непрерывным контролем; 28 – с периодическим контролем; 29 – с последовательным поиском неисправности; 30 – с комбинированным поиском неисправности;

5 признак: 31 – аналоговые; 32 – дискретные; 33 – аналого-дискретные; 34 – с допусковой оценкой результатов; 35 – с количественной оценкой результатов;

6 признак: 36 – с внешним программированием; 37 – с внутренним программированием; 38 – с централизованной индикацией и регистрацией; 39 – со смешанной индикацией и регистрацией; 40 – с автономной индикацией;

7 признак: 41 – унифицированные; 42 – неунифицированные; 43 – полуавтоматические; 44 – автоматические.

Классифицируя СрДК как составную часть средств их можно подразделить на следующие средства:

универсального применения (на базе ЭВМ) и средства специализированного применения (стенды диагностирования);

встроенного контроля и средства с внешним контролем;

автоматические (свыше 90% операций выполняются автоматически), автоматизированные (40% - 90% операций выполняются автоматически) и ручные.

Классификация СТД позволяет дать описание назначения средств контроля, способов контроля и связи с объектом, способов получения и обработки информации.

Наиболее широкое распространение имеют СТД оценивающие технические состояние объекта в момент контроля (перспективным является СТД с прогнозированием работоспособности).

Параметры СрДК.

СрДК как средства технической эксплуатации РЭС можно классифицировать на

информационно-измерительные приборы общего применения (вольтметры, амперметры, осциллографы, генераторы и тому подобное);

имитаторы и измерители параметров систем (различные тестеры);

имитаторы сигналов отдельных типов РЭС;

комплексные приборы для проверки работоспособного состояния РЭУиС;

комплексные стенды диагностирования, контроля, регулировки и восстановления РЭУиС;

диагностические комплексы для настройки сложных систем;

автоматические и автоматизированные устройства и системы контроля на базе ЭВМ.

Основными параметрами СрДК являются: точность измерения, точность воспроизведения эмитируемых сигналов, информационная производительность, инструментальная достоверность, разрешающая способность, степень автоматизации. Все перечисленные параметры относятся к ПФИ СрДК. Технические параметры СрДК это те же технические параметры, которые рассматривались для РЭУиС (учитываются условия эксплуатации, параметры надежности).

Средства диагностирования являются так же объектами технической эксплуатации и объектами диагностирования, для этого в них предусматривается режимы самоконтроля, которые реализуются с помощью встроенных или внешних систем средств контроля и диагностики.

Точность средств измерений можно оценивать мерой точности , где- среднеквадратическая погрешность. Основную долю погрешности измерений вносят первичные преобразователи и элементы измерительного тракта. В общем случаеопределяется выражением:, где- среднеквадратическая погрешность преобразователей,- СКП нормализаторов,- СКП коммутаторов,- СКП собственно измерительного прибора.

Точность воспроизведения имитационных сигналов характеризуется погрешностями электрических или технических и функциональных параметров. Производительность СрДК задается средней оперативной продолжительностью диагностирования или количеством РЭУиС диагностируемых за заданные интервал Т: , где- продолжительность диагностирования. Производительность СрДК зависит от емкостей входов, а также от времени готовности средств к диагностированию. Под емкостью входов понимают максимальное количество диагностических показателей, которые могут определяться в процессе диагностирования. Разрешающая способность СрДК характеризует составляющую выходной информации, определяющую возможности раздельного воспроизведения данных от двух различных источников (сигналы одного блока или сигналы о состоянии двух различных блоков). Степень автоматизации показывает количество автоматизированных операций относительно их общего числа, является отношением. В качестве показателей СрДК могут применяться коэффициент технического использования СрДК () и его различные модификации.

Способы функционального контроля

Функциональный контроль определяет способность правильного выполнения функций, возлагаемых на контролируемый объект, и осуществляется путем сравнения с заданными значениями выходных состояний объекта контроля. При этом может выполняться анализ и обработка результатов сравнения, диагностирование и поиск дефектов.

Под техническим обслуживанием понимают контроль технического состояния средств вычислительной техники (СВТ) и определение комплекса технологических операций необходимых для поддержания его работоспособного состояния. Вид технического обслуживания определяется периодичностью и комплексом технологических операций по поддержанию эксплуатационных свойств СВТ.

Виды технического обслуживания СВТ:

· Регламентированное техническое обслуживание должно выполняться в объеме и с учетом наработки, предусмотренном в эксплуатационной документации на СВТ, независимо от технического состояния.

· Периодическое техническое обслуживание должно выполняться через интервалы времени и в объеме, установленными в эксплуатационной документации на СВТ.

· Техническое обслуживание с периодическим контролем должно выполняться с установленной в технологической документации периодичностью контроля технического состояния СВТ и необходимым комплексом технологических операций, зависящих от технического состояния СВТ.

· Техническое обслуживание с непрерывным контролем должно выполняться в соответствии с эксплуатационной документацией на СВТ или технологической документацией по результатам постоянного контроля за техническим состоянием СВТ.

Виды контроля компьютерных систем и комплексов

Контроль технического состояния СВТ может выполняться в статическом или динамическом режимах.

При статическом режиме контрольные значения напряжений и частоты синхроимпульсов остаются постоянными в течение всего цикла профилактического контроля. При динамическом режиме предусматривается периодическое их изменение.

Различают следующие виды контроля:

1 Профилактический контроль;

2 Автоматический контроль

3 Самопроверка.

Любой вид контроля может осуществляется аппаратурным и программным путями.

Аппаратурный контроль проводится с помощью специальной аппаратуры, контрольно-измерительных приборов, стендов, программно-аппаратных комплексов (ПАК) и т.д. Программный контроль осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения (ПО).

Работы по устранению неисправностей при профилактическом контроле можно разбить на следующие этапы:

· анализ характера неисправностей по текущему состоянию СВТ;

· контроль параметров окружающей среды и меры по устранению их отклонений;

· локализация ошибки и определение места неисправности с помощью аппаратурных и программных средств СВТ и с помощью дополнительной аппаратуры;

· устранение неисправностей;

· возобновление решения задачи.

Для осуществления технического обслуживания (ТО) создается система технического обслуживания (СТО). В настоящее время наибольшее распространение получили следующие виды СТО:

1 Планово-предупредительное обслуживание;

2 Обслуживание по техническому состоянию;

3 Комбинированное обслуживание.

Планово-предупредительное обслуживание основано на календарном принципе и реализует регламентированное и периодическое технические обслуживания. Эти работы выполняются с целью поддержания устройств СВТ в исправном состоянии, выявлении отказов в оборудовании, предупреждении сбоев и отказов в работе СВТ.

Система включает следующие виды технических обслуживания:

· контрольные осмотры (КО);

· ежедневные ТО (ЕТО);

· еженедельные ТО;

· двухнедельные ТО;

· декадные ТО;

· ежемесячные ТО (ТО1);

· двухмесячные ТО;

· полугодовые или сезонные (СТО);

· годовые ТО;

КО, ЕТО СВТ включает осмотр устройств, прогон теста быстрой проверки работоспособности устройств, а также работы предусмотренные ежедневной профилактикой всех внешних устройств (чистка, смазка и т. д.).

Во время двухнедельного ТО предусматривается прогон диагностических тестов, а также все виды двухнедельных профилактических работ, предусмотренных для внешних устройств.

При ежемесячном ТО предусматривает более полная проверка функционирования СВТ с помощью всей системы тестов, входящих в состав ее программного обеспечения. Проверка производится при номинальных значениях источников питания профилактическом изменении напряжения на + 5%. Профилактическое изменение напряжения позволяет выявить наиболее слабые схемы системы. Обычно схемы должны сохранять свою работоспособность при изменении напряжения в указанных пределах. Однако старение и другие факторы вызывают постепенное изменения рабочих характеристик схем, которые могут быть выявлены на профилактических режимах.

Проверка СВТ с профилактическим изменением напряжения выявляет прогнозируемые неисправности, благодаря чему уменьшается количество труднолокализуемых неисправностей, приводящих к сбоям.

Во время ежемесячной профилактики выполняются все необходимые работы, предусмотренные в инструкции по эксплуатации внешних устройств.

При полугодовом (годовом) ТО (СТО) проводятся те же работы, что при ежемесячном ТО. А также все виды полугодовых (годовых) профилактических работ: разборку, чистку и смазку всех механических узлов внешних устройств с их одновременной регулировкой или заменой деталей. Кроме этого, производится осмотр кабелей и питающих шин.

Метод технического обслуживания СВТ определяется совокупностью организационных мероприятий и комплексом технологических операций по техническому обслуживанию.

Методы технического обслуживания подразделяются:

1 По признаку организации:

· Фирменный метод заключается в обеспечении работоспособного состояния СВТ предприятием-изготовителем, проводящим работы по техническому обслуживанию и ремонту СВТ собственного производства.

· Автономный метод заключается в поддержании работоспособного состояния СВТ в период эксплуатации, при котором техническое обслуживание и ремонт СВТ пользователь выполняет своими силами.

· Специализированный метод заключается в обеспечении работоспособного состояния СВТ предприятием сервиса, проводящим работы по техническому обслуживанию и ремонту СВТ.

· Комбинированный метод заключается в обеспечении работоспособного состояния СВТ пользователем совместно с предприятием сервиса, либо с предприятием-изготовителем и сводится к распределению между ними работ по техническому обслуживанию и ремонту СВТ.

2 По характеру выполнения:

· При индивидуальном ТО обеспечивается обслуживание одного СВТ силами и средствами персонала данного СВТ. В состав комплекта оборудования для этого типа ТО входят:

· аппаратура контроля элементной базы СВТ и электропитания:

· контрольно-наладочная аппаратура для автономной проверки и ремонта средств СВТ;

· комплект электроизмерительной аппаратуры, необходимой для эксплуатации СВТ;

· комплект программ (тестов) для проверки работы СВТ;

· инструмент и ремонтные принадлежности;

· вспомогательное оборудование и приспособления;

· специальная мебель для хранения имущества и оборудование рабочих мест оператора и наладчика элементной базы.

Все перечисленное оборудование предусматривает возможность оперативного поиска и устранения неисправностей с помощью стендовой и контрольно-измерительной аппаратуры.

· Групповое ТО служит для обслуживания нескольких СВТ, сосредоточенных в одном месте, средствами и силами специального персонала. Структура состава оборудования при групповом сервисе та же, что и при индивидуальном, но при этом предполагается наличие большего числа аппаратуры приспособлений и т.д., исключающей неоправданное дублирование. Комплект группового сервиса включает как минимум комплект оборудования индивидуального сервиса СВТ, дополненный аппаратурой и приспособлениями других СВТ.

· Централизованное ТО является более прогрессивной формой обслуживания СВТ. Система централизованного технического обслуживания представляет собой сеть региональных центров обслуживания и их филиалов – пунктов технического обслуживания.

При централизованном обслуживании сокращаются расходы на содержание технического персонала и сервисной аппаратуры. Такое обслуживание предполагает ремонт элементов, узлов и блоков СВТ на базе специальной мастерской, оснащенной всем необходимым оборудованием. Помимо этого, централизованное техническое обслуживание позволяет сосредоточить в одном месте материалы по статистике отказов элементов, узлов, блоков и устройств СВТ, а также получить эксплуатационные данные с десятки однотипных СВТ при прямом контроле достоверности.

Вид ремонта определяется условиями его проведения, составом и содержанием работ, выполняемых на СВТ.

Ремонт СВТ подразделяется на виды:

· Текущий ремонт должен проводиться для восстановления работоспособности СВТ без использования стационарных средств технологического оснащения на месте эксплуатации СВТ.

При текущем ремонте проводится контроль СВТ на функционирование с использованием соответствующих средств проверки.

· Средний ремонт должен проводиться для восстановления работоспособности СВТ, либо составных частей СВТ с использованием специализированных стационарных средств технологического оснащения. При среднем ремонте проверяется техническое состояние отдельных составных частей СВТ с устранением обнаруженных неисправностей и доведением параметров до предусмотренных норм.

· Капитальный ремонт должен проводиться для восстановления работоспособности и ресурса СВТ посредством замены или ремонта составных частей СВТ, в том числе и базовых, с использованием специализированных стационарных средств технологического оснащения в стационарных условиях.

Одной из основных характеристик СТО является длительность профилактики СВТ, которая определяется по формуле 1.1

где t Пi - суммарное время проведения профилактических мероприятий, выполняемых последовательно;

t Вj - время восстановления n неисправностей за время профилактики;

t Ф.К. - время функционального контроля.

На длительность профилактики в большей мере влияет степень квалификации обслуживающего персонала.

Анализ статических данных по эксплуатации конкретной СВТ позволяет дать рекомендации по замене профилактик меньшей периодичности на профилактики большей периодичности (например, ежедневные – на еженедельные). Это позволяет увеличить время использования СВТ непосредственно на вычислительные работы.

Другой важной количественной характеристикой является коэффициент эффективности профилактики k проф, который характеризует степень повышения безотказности СВТ за счет предотвращения отказов в момент профилактики. Коэффициент эффективности профилактики вычисляется по формуле 1.2

где n проф. - количество отказов, выявленных во время профилактики;

n общ n о + n проф. - общее число отказов СВТ за период эксплуатации.

Программный контроль СВТ основан на использовании специальных программ, контролирующих работу СВТ. Он подразделяется на:

· Программно-логический контроль основан на том, что в основную рабочую программу вводятся дополнительные операции, при выполнении которых получается избыточная информация, необходимая для обнаружения и исправления ошибок. Наличие избыточности в информации позволяет, например, находить те или иные контрольные соотношения, которые связывают получаемые в процессе расчета значения и которые можно проверять по программе в конце каждого этапа вычислений. Часто прибегают к двойному просчету, при котором избыточность информации создается путем повторения вычислений, а контрольные соотношения – это совпадение результатов первого и второго просчетов.

Программно-логический контроль не требует применения специальной аппаратуры и позволяет обнаруживать ошибки, обусловленные случайными сбоями, в процессе проведения вычислений. Однако этот вид контроля приводит к значительному увеличению времени решения задачи.

· Тестовый контроль предназначен для проверки правильности работы СВТ или ее отдельных устройств с помощью специальных программ-тестов. Контроль с помощью тестов сводится к выполнению машиной определенных действий над исходными числами и сравнению результатов с известными. В случае несовпадения ответов фиксируется ошибка.

Аппаратурные средства контроля создаются введением в состав СВТ специального дополнительного контрольного оборудования, работающего независимо от программы. Аппаратурный контроль обеспечивает проверку правильности функционирования СВТ практически без снижения ее быстродействия. Однако использование только аппаратурного контроля приводит к значительному усложнению и удорожанию СВТ. Кроме того, введение в состав СВТ большого количества избыточного сложного оборудования может привести к снижению ее общей надежности. Поэтому в современных СВТ применяется комбинированный метод контроля, представляющий собой сочетание программных и аппаратурных средств.

Комбинированный метод контроля позволяет при незначительном снижении эффективности и быстродействия СВТ существенно сократить время поиска и устранения ошибок и общий объем дополнительного оборудования СВТ, потребного для этих целей.

Эффективность системы контроля СВТ характеризуется следующими показателями:

· отношением количества оборудования, охваченного системой контроля, к общему количеству оборудования СВТ;

· вероятностью обнаружения системой контроля ошибок в работе СВТ;

· степенью детализации, с которой система контроля указывает место возникновения ошибки (точность диагноза);

· отношением количества оборудования системы контроля к общему количеству оборудования СВТ.

Эффективные системы контроля и диагностики могут быть созданы при условии, если их разработка и проектирование СВТ проводятся одновременно и взаимосвязано. Только такой подход позволяет создавать наиболее рациональный контроль с минимальными затратами на его реализацию.

01 Communique I’m InTouch 3.0
Цена*: 9,99 долл./мес или 100 долл./год (розничная)
01 Communique
www.01com.com

Дистанционное обслуживание и диагностирование проблем ПО открывают перед реселлерами один из самых быстрых способов получения дополнительной прибыли.

Однако те, кто пытается использовать такие средства для обслуживания мелких компаний, часто сталкиваются с ограничениями, свойственными широкополосным соединениям: блокированные порты, динамические IP-адреса и т. п. Пакет I’m InTouch 3.0 компании 01 Communique позволяет преодолеть эти препятствия. Он работает как набор служб и помогает решить почти все проблемы, характерные для широкополосных соединений. Кроме того, реселлеры могут предложить этот продукт в виде услуги с ежемесячной оплатой, обеспечив себе дополнительный источник доходов сверх обычных поступлений от услуг поддержки.

При инсталляции пакета на подлежащий дистанционному управлению компьютер устанавливается небольшое клиентское приложение. После этого клиентский агент регистрирует хост-систему в сети 01 Communique. Чтобы подключиться к системе, на которой установлен клиент I’m InTouch, удаленный реселлер может использовать почти любой Web-браузер. Это позволяет не устанавливать на удаленную систему никаких других программ и осуществлять обслуживание через Интернет.

Безопасность - главная проблема при дистанционном управлении. I’m InTouch 3.0 использует защищенное соединение со 128-разрядным шифрованием по стандарту SSL, что гарантирует безопасную работу. Есть и другие функции защиты. Подключиться к системам, находящимся за межсетевым экраном, позволяет специальная программа 01 PC Finder, помогающая сконфигурировать компьютеры, маршрутизаторы и межсетевые экраны таким образом, чтобы можно было установить удаленное соединение.

Инсталляция пакета I’m InTouch оказалась простой. Она выполняется с помощью мастера установки, так что даже обычный пользователь сможет инсталлировать ПО, загрузив его с сайта компании. У реселлеров есть возможность помочь клиентам выполнить установку, а затем быстро взять на себя управление сконфигурированной системой. Это прекрасное подспорье для занятого персонала справочных служб.

Реселлеры найдут, что функции дистанционного управления просты и легко осваиваются. Обычные задачи, такие как перезагрузка или перенос файлов, быстро выполняются благодаря интуитивно понятному интерфейсу. Пакет включает ряд функций, выходящих за рамки обычных возможностей такого продукта, например дистанционную проверку электронной почты или передачу сообщений на беспроводные устройства. Кроме того, имеются средства потокового видео, которые позволяют подключиться к Web-камере, установленной в офисе клиента. Учитывая вышесказанное, можно заключить, что I’m InTouch 3.0 - это продукт, выгодный и реселлерам, и их заказчикам.

American Megatrends AMIDiag Suite 2.0
Цена: 260 долл.
American Megatrends Inc. (AMI)
www.ami.com

Обнаружение и устранение проблем, возникающих при работе оборудования, может оказаться одной из самых сложных задач, с которой сталкиваются инженеры. Компания American Megatrends стремится облегчить эту работу с помощью пакета AMIDiag Suite 2.0, в состав которого включены средства тестирования и проверки работоспособности широкого спектра компьютерных компонентов.

Занимаясь диагностикой и ремонтом оборудования, реселлеры должны помнить, что решающим фактором, определящим тонкую грань между прибылью и убытком, является потраченное время. AMIDiag 2.0 располагает средствами, позволяющими ускорить процесс диагностики, например пакет имеет возможность параллельного тестирования.

Для оценки ПО мы опробовали его на нескольких системах, одни из которых работали прекрасно, а другие имели некоторые проблемы. На одной из контрольных систем периодически зависала Windows XP, и пакет позволил быстро устранить проблему, источником которой была видеоплата.

AMIDiag включает также функции, которые пригодятся сборщикам компьютеров при испытаниях их техники и гарантийном обслуживании. Сборщики могут воспользоваться функцией многократного пакетного прогона тестов, написав сценарии тестирования для сконфигурированных на заказ систем перед их отправкой клиентам. Такой подход поможет избежать установки неисправного оборудования, что одинаково неприятно как для сборщиков, так и их заказчиков. Быстрый ремонт ПК, находящихся на гарантийном обслуживании, также помогает снизить издержки сборщиков. AMIDiag существенно облегчает поиск неисправностей благодаря поддержке широкого спектра оборудования и исчерпывающей информации выдаваемых отчетов.

Реселлеры, сделавшие ставку на этот пакет, оценят возможность загрузки новых тестов и списков оборудования непосредственно с сайта поставщика. Возможности ПО выходят за рамки одного тестирования: продукт располагает функциями сбора обширной информации о системе - от версии ОС до установленных «заплат» и подробных сведений о драйверах. Возможность идентифицировать эти компоненты ПО помогает инженерам быстро выяснить, носит ли проблема аппаратный характер или программный.

Те, кому приходится выполнять диагностирование систем у клиента, найдут весьма полезной функцию создания отчетов о результатах проверок. Эти отчеты можно сохранить в формате HTML, чтобы упростить их интеграцию в базу данных по обслуживанию или ремонту. Можно также послать отчет поставщику оборудования по электронной почте, чтобы ускорить доставку новых компонентов либо переадресовать решение проблемы специалистам более высокого уровня. Инженерам, осуществляющим модернизацию компьютеров, пакет AMIDiag пригодится для проверки только что установленных компонентов. Прогон тестов на системах после модернизации помогает выявить непредвиденные проблемы и избежать повторного визита к клиенту для их ликвидации, а следовательно, снижения прибыли.

AMIDiag 2.0 - это мощный пакет, решающий целый спектр технических задач. Благодаря способности выполнять тестирование в среде Windows, а также богатым возможностям тестирования при работе под управлением DOS ПО дает в руки инженеров отличный инструмент для быстрого поиска и устранения практически любых проблем, возникающих при работе оборудования.

GFI LANGuard Network Security Scanner
Цена: 249 долл. (до 50 IP-адресов)
GFI Software
www.gfi.com

Реселлеры знают, что поиск «дыр» в защите может быть долгим и сложным.

Стандартные процедуры проверки безопасности систем трудно реализовать в сегодняшних условиях, когда и ПК, и сети подключены к Интернету. Более того, отчеты и разъяснения сути проблем способны еще больше запутать начинающего пользователя.

Компания GFI Software намерена упростить диагностику безопасности с помощью программы LANGuard Network Security Scanner (NSS) 3 - простой в использовании утилиты, которая быстро проверяет сеть на наличие открытых портов, служб и отсутствие требуемых «заплат». NSS 3 использует несколько технологий для сканирования сетей и выявления большинства обычных и нескольких менее очевидных «дыр» в защите. С точки зрения реселлера, продукт решает сразу несколько задач. Можно использовать сканирование для демонстрации защищенности только что установленной системы особо придирчивому клиенту; можно задать расписание сканирования для периодической проверки состояния безопасности и, наконец, можно выполнить сканирование по требованию, чтобы проверить состояние конкретной системы. Это позволяет реселлерам предложить целый спектр услуг по безопасности для существующих и потенциальных клиентов.

Инженеры Тест-центра установили программу NSS 3 на ноутбук OmniBook 7100 фирмы Hewlett-Packard. Инсталляция была быстрой и простой. С Web-сайта компании (www.gfi.com) реселлеры могут загрузить пробную версию продукта, которая обладает полной функциональностью в течение 30 дней. Инженеров приятно поразила простота интерфейса программы, а также богатые возможности сканирования. Было просканировано несколько тестовых сетей, в том числе подключенных через широкополосное соединение с динамическими IP-адресами. Менее чем за минуту пакет NSS смог идентифицировать системы, расположенные в демилитаризованной зоне (DMZ), образованной межсетевым экраном и маршрутизатором, и нашел системы за межсетевым экраном, используя функции переназначения портов. Выявление обычных проблем, таких как незащищенные Web-серверы и открытые FTP-серверы, выполнялось быстро и эффективно.

Предупреждения, имеющие первостепенную важность, выводятся на специальный «тревожный» экран NSS, а состояние стандартных портов UDP и TCP можно посмотреть через интерфейс, выполненный в стиле браузера. После того как найдены явные проблемы, NSS позволяет решить еще ряд задач, в частности проверить наличие требуемых «заплат», соответствие их версий и при необходимости установить новые. GFI предлагает также доступ к свежим бюллетеням по средствам защиты и соответствующие средства для устранения каждой из «дыр». Реселлеры, зарабатывающие на услугах по поддержке безопасности, оценят способность пакета генерировать подробные отчеты, которые можно настроить в соответствии с требованиями конкретного клиента.

Таким образом, NSS 3 включает в себя все основные функции, которые необходимы для определения степени защищенности, и может быстро стать необходимым инструментом в арсенале любого реселлера, работающего в этой области.

Imagine LAN CPR for XP/2000
Цена: 30 долл. за каждую лицензию
Imagine LAN
www.imaginelan.com

Одна из самых трудных ситуаций, с какой может столкнуться инженер, - это невозможность запустить компьютер, на котором установлена ОС Windows 2000 или XP.

Хотя Microsoft поставляет вместе с этими ОС некоторые утилиты восстановления, реселлеры успели убедиться, что качество и надежность утилит оставляют желать лучшего. В этом случае на выручку приходит компания Imagine LAN со своим пакетом CPR for XP/2000, который может быстро решить с незагружающимся компьютером, исправить ситуацию, когда невозможность загрузки ПК вызвана сбоем ОС.

Инженеры Тест-центра использовали CPR for XP/2000 для восстановления двух систем, имевших серьезные проблемы с загрузкой, и были удовлетворены результатами. В первом случае ОС Windows XP были повреждены DLL-файлы, что в обычной ситуации потребовало бы переустановки ОС. Пакет CPR сумел определить поврежденные DLL-файлы и восстановить их из каталога в Windows XP, сэкономив целые часы работы по обычному сценарию. Вторая система имела поврежденную главную загрузочную запись, что не позволяло загрузить Windows 2000. CPR сумел ее восстановить и вернуть систему в рабочее состояние.

Реселлеры обнаружат, что пакет прост в использовании. Он поставляется на самозагружающемся диске, который всегда используется на системах, неспособных загрузиться. При этом с CD в память загружается специализированная версия ядра Linux, позволяя инженеру выполнить ряд процедур по восстановлению. При наихудшем сценарии можно использовать CPR для доступа к особо важным данным для их резервного копирования.

Одна из важнейших особенностей CPR - способность работать с томами NTFS, к которым нельзя получить доступ из прежних версий ОС, в частности из DOS. По этой причине невозможно добраться до данных на этих томах с помощью иных методов восстановления. CPR включает и другие функции, которые пригодятся тем, кто обслуживает ПК с Windows 2000 или XP. Например, специальная функция позволит предусмотрительному инженеру выполнить резервное копирование особо важных файлов в безопасную область диска. Это даст возможность восстановить файлы, если ОС слишком сильно повреждена, например в результате вирусной атаки.

Те, кто работает с Windows XP, оценят, насколько успешно пакет использует интегрированные в XP функции восстановления ОС. Парадоксально, но эти функции обычно доступны только на работающей системе, а CPR дает возможность выполнить «откат» ОС для восстановления работоспособности даже при неработающей XP. Эта функция позволяет восстановить систему, поврежденную из-за установки «некорректного» программного пакета.

Для реселлеров CPR for XP/2000 может оказаться настоящим спасательным кругом при обслуживании компьютеров, которые не удается загрузить. Скорее всего, им захочется всегда иметь этот пакет при себе в качестве необходимого инструмента для услуг аварийного восстановления и для профилактического техобслуживания.

Network Instruments Network Observer 8.2
Цена: 995 долл.
Network Instruments LLC
www.networkinstruments.com

Выявление проблем в сетях часто представляет собой сложную задачу, которая влечет немало проб и ошибок. Однако Network Instruments намерена снять часть этих тягот с помощью ПО Network Observer 8.2.

Продукт сочетает в себе средства диагностики проводных и беспроводных ЛВС, объединенные в один удобный в работе пакет. Observer включает утилиты для построения трендов, диагностики и перехвата пакетов, передаваемых по традиционным сетям Ethernet и беспроводным ЛВС, построенным на основе стандартов 802.11b и 802.11a. Сочетая в себе эти сетевые технологии, Observer дает инженеру мощные средства анализа сетевых протоколов.

Чтобы протестировать функции диагностики проводных и беспроводных сетей, инженеры Тест-центра установили программу на блокнотный ПК OmniBook 8100 фирмы Hewlett-Packard с интегрированными средствами Wi-Fi и на ThinkPad фирмы IBM. На обоих ноутбуках использовалась Windows XP Professional. Оказалось, что процесс диагностики может затормозиться из-за ограниченной совместимости пакета Observer с адаптерами беспроводных ЛВС. Реселлеры должны применять только беспроводные решения компаний Cisco либо Symbol. Инженеры Тест-центра использовали адаптеры беспроводной ЛВС Aironet фирмы Cisco для тестирования беспроводных функций пакета и интегрированные в системную плату обоих ноутбуков сетевые адаптеры Ethernet от Intel для диагностики проводной локальной сети.

Чтобы компенсировать ограниченную совместимость сетевых плат, Network Instruments создала специальные драйверы, обеспечивающие максимальный анализ пакетов.

Observer также включает множество функций анализа - от захвата пакетов до мониторинга полосы пропускания в реальном времени. Специализированные средства диагностики беспроводных сетей содержат функцию сбора статистических данных о точках доступа, а также тесты для проверки мощности сигнала, качества сигнала и модули для сбора статистики об ошибках передачи. Функция сбора статистики о точках доступа может оказаться незаменимой при развертывании беспроводных сетей в больших зданиях, где у сети будет множество пользователей.

Другой полезный инструмент - Internet Observer. Он показывает трафик между пользователями и конечными точками. Программа включает специальную функцию для работы с DNS, так что пользователи могут в реальном времени видеть, какие протоколы активны и какие сайты посещаются. Функции анализа использования полосы пропускания позволяют измерить насыщение. Что касается функций долгосрочного анализа и построения трендов, то здесь Observer действительно блистает. В состав пакета входит модуль отчетности по трендам и анализу, который позволяет администраторам сетей определять пиковые потребности сети и выявлять проблемы с полосой пропускания на любом временном интервале.

Реселлеры оценят возможности пакета при выявлении сложных сетевых проблем.

Предусмотренные в нем утилиты управления обеспечивают быстрый доступ к статистической информации, что позволяет найти неисправные сетевые адаптеры, коммутаторы и порты. Observer дает возможность быстро определить, вызваны ли сетевые проблемы нагрузкой или неисправностью оборудования, что очень важно при развертывании и ремонте сложной сетевой инфраструктуры. Реселлеры, ищущие анализатор протоколов с функциями проверки текущего состояния сети, будут вполне удовлетворены предложенной в пакете поддержкой стандартов Ethernet как для проводных, так и беспроводных ЛВС.

Реселлеры найдут, что Network Observer 8.2 дает им все требуемые функции для поиска неисправностей в сетях в одном пакете, удовлетворяющем потребности почти любого сетевого инженера.

PowerQuest Partition Magic и Drive Image Pro
Цена: 35,20 долл. за каждую лицензию
PowerQuest Corp.
www.powerquest.com

Инженеры, которым приходится сталкиваться с различными ситуациями при обслуживании жестких дисков - от отказа до нехватки дискового пространства, найдут неоценимыми пакеты Partition Magic 7.0 и Drive Image 2002 компании PowerQuest. Эти программы значительно облегчают задачи, связанные с заменой дисков или изменением их разделов в различных операционных системах.

Одна из главных проблем, возникающих при замене жесткого диска, - спасение особо важной информации ОС и данных пользователя. Drive Image 2002 позволяет создать копию жесткого диска и сохранить ее на другом носителе. Таким образом инженер может заменить накопитель, а затем переписать копию всех данных на новый диск.

Специалисты Тест-центра протестировали пакет Drive Image 2002 при нескольких сценариях и установили, что его можно применять практически в любой ситуации.

Способность размещать копии на удаленных общих сетевых ресурсах облегчает и замену накопителя, и аварийное восстановление. Инженеры оценят возможность задать расписание операций, что позволяет автоматически создавать копии при выключении систем. В отличие от прежних версий и конкурирующих продуктов Drive Image 2002 может полностью работать в среде Windows, что значительно упрощает его использование.

При замене жесткого диска инженеры смогут с помощью пакета создать загрузочный диск, чтобы скопировать данные с удаленного ресурса. Эта функция позволяет быстро установить в систему новый, чистый жесткий диск и получить доступ к сохраненной копии без предварительной инсталляции новой ОС.

Специалисты, работающие с разделами диска, вероятно, назовут Partition Magic 7.0 лучшим инструментом. Этот пакет имеет интуитивно понятный интерфейс, позволяющий легко изменять разделы диска. Необходимость работы с разделами обусловлена разными причинами. Многие считают, что на жестком диске полезно иметь несколько разделов, чтобы разнести данные и иметь возможность работать с несколькими ОС.

Стандартные утилиты создания разделов, поставляемые с операционной системой, часто не позволяют изменить размер разделов или добавить новые, именно здесь и пригодится Partition Magic.

Инженеры Тест-центра использовали пакет для изменения размера и создания новых разделов и нашли, что он прост в использовании. Другое преимущество продукта - это легкость, с которой он помогает установить несколько операционных систем на один жесткий диск (конечно, при наличии свободного места). Утилита Boot Magic позволяет легко и быстро выбрать, какую ОС загрузить на «многосистемный» компьютер. Реселлеры могут использовать эту функцию, чтобы продемонстрировать различия между операционными системами своим клиентам.

Те, кому пришло время избавиться от старых жестких дисков, вероятно, захотят воспользоваться включенной в пакет утилитой полного стирания. Эта утилита надежно стирает все следы данных со старого жесткого диска, защищая таким образом компанию от возможной утечки информации, если накопитель будет, например, передан в чужие руки и повторно использован.

Реселлеры найдут, что пакеты Partition Magic 7.0 и Drive Image 2002 фирмы PowerQuest - это эффективный тандем, чрезвычайно удобный для обслуживания жестких дисков.

_________________________
* Здесь и далее указаны цены на рынке США.

2.4.1 Аппаратные средства диагностики РС

2.4.1.1) Стандартная контрольно-измерительная аппаратура

Для замеров уровней напряжений, токов, сопротивлений, наблюдения осциллограмм сигналов в контрольных точках, измерений параметров электрических сигналов, можно использовать обычную, стандартную КИА, с характеристиками, соответствующими измеряемым сигналам и их параметрам.

Ее краткий перечень и назначения:

1) низковольтный тестер (с напряжением питания не более 1,5 В, но лучше – цифровой мультиметр).

Им можно:

Измерять потенциалы на выводах ИМС, определяя уровни логических 0 и 1, или высокоимпедансное состояние (“воздух”);

Проверять целостность линий связи в печатных платах, без риска повреждения ИМС;

Определять, часто без выпаивания, целостность p-n-переходов в полупроводниковых диодах и транзисторах;

Грубо проверять исправность резисторов и конденсаторов;

Измерять величины питающих напряжений и токи потребления от каналов БП;

2) обычный осциллограф (синхроскоп), к сожалению, не всегда помогает при анализе дефектов в РС, так как на SВ РС очень мало синхронно повторяющихся процессов. Осциллограф применим только для просмотра синхросигналов, сигналов интервального таймера, циклов шины, да и то только в том случае, если удается зациклить процесс обращения к порту или ОЗУ по одному и тому же адресу. Осциллограф, однако, поможет разобраться в работе схемы, имеющей дефекты типа замыкания, приводящие к монтажному ИЛИ (когда выходы двух или более ИМС объединяются замыканием в монтаже). В этом случае, если и не удается просмотреть осциллографом развертку всей последовательности импульсов, можно заметить наличие импульсов неправильной, урезанной амплитуды, но для этого все-таки нужно уметь зациклить нужный кусок программы или микропрограмму;

3) телевизионный осциллограф просто незаменим при анализе работы видеомонитора.
TV-осциллограф позволяет выделить одну строку изображения, засинхронизировать ее, и увидеть на экране синхросигналы строчной развертки, бланкирующие импульсы, уравнивающие сигналы и аналоговый видеосигнал с его уровнями яркости и цветности.

Это удобно в том случае, когда используются видеокарты, формирующие полный телевизионный сигнал для модуляции кинескопа и управления развертками.

4) частотомер в диагностике РС применяется редко, и только для точного определения частот задающего генератора синхросигналов и таймеров. Частотомеры обычно имеют довольно низкое входное сопротивление и сильно нагружают исследуемую схему, поэтому к ним дополнительно нужны бестоковые входные адаптеры на полевых транзисторах, или, если хватает чувствительности частотомера, использовать индуктивную петлю связи.

5) двухканальный (многоканальный) осциллограф используются для измерений фазовых характеристик сигналов, например так, как проиллюстрировано на рисунке 2.1.

6) запоминающий осциллограф содержит специальную оперативную память и позволяет зарегистрировать однократный или переходной процесс, в том числе, обнаружить помеху в зарегистрированной последовательности сигналов. Прибор очень дорог и имеет малое быстродействие, часто недостаточное для анализа быстрых процессов в РС. Емкости памяти запоминающего осциллографа часто недостаточно для регистрации длинных последовательностей. Возникают и проблемы с поиском сигнала для синхронизации (запуска регистрации) осциллографа. Но важно то, что такой осциллограф позволяет зафиксировать форму однократного исследуемого сигнала и в этой роли ему нет равных;

синхросигнал Е ─┐ ┌──┐ ┌─ канал А
└──────┘ └───────┘
│<───T───>│ период повторения сигнала Е
синхросигнал Q ──────┐ ┌──┐ канал В
│ └──────┘ └────
│ │<───T───>│ период повторения сигнала Q
──>│ t │<── задержка сигнала Q относительно сигнала Е

Рисунок 2.1. Осциллограмма сдвинутых последовательностей.

7) генератор прямоугольных импульсов вырабатывает непрерывную последовательность импульсов с заданными параметрами и используется, совместно с осциллографом, – для проверки работы пересчетных схем, таймеров и т. п. в СВТ вообще и РС в частности.

Контрольные вопросы.

1. Для чего можно использовать мультиметр, при диагностике неисправностей в СВТ?

2. Где, при диагностике РС, следует использовать телевизионный осциллограф?

3. В чем достоинство и недостатки запоминающего осциллографа?

4. Для чего используется генератор прямоугольных импульсов в диагностике неисправностей СВТ?

2.4.1.2) Специальная контрольно-измерительная аппаратура

При исследовании процессов в цифровой технике, стандартной КИА часто оказывается недостаточно – слишком велика трудоемкость регистрации и сравнения столь длинных неповторяющихся последовательностей импульсов, которые характерны для работы процессора, контроллеров и других узлов схемы компьютера. Поэтому развитие микропроцессорных систем потребовало разработки широкого спектра специализированных приборов и сервисных средств регистрации цифровых логических сигналов, двоичных последовательностей и состояний узлов СВТ, начиная с простых логических пробников, фиксирующих наличие логических нуля или единицы в исследуемой точке, и кончая логическими анализаторами. Последние позволяют регистрировать входные и выходные двоичные последовательности для исследуемых узлов, автоматически сравнивать их с эталонными и сообщать оператору о месте и характере несовпадений логических состояний цифровой схемы с эталонными.

Этот класс приборов и аппаратов называют нестандартной, или специальной КИА.

Наиболее широко известны и применяются в практике диагностики СВТ следующие приборы и устройства нестандартной контрольно-измерительной аппаратуры:

Логический пробник,

Индикатор тока,

Пульсатор,

Тест клипсы,

Сигнатурный анализатор,

Логический анализатор.

Логический пробник.

Логический пробник – очень простое устройство, изготовить которое по силам даже начинающему радиолюбителю. Он содержит пороговые схемы, фиксирующие уровни логического нуля, логической единицы, уровень на неподключенном входе логической ИМС (для ИМС ТТЛ это: >+0,4 вольт и <+2,4 вольт, т.е. в районе 1 вольта), с индикацией этих уровней на светодиодах, лампочках накаливания, светодиодных или ЖКИ-индикаторах и т. п.

Очень полезно иметь в пробнике триггер-ловушку одиночных импульсов, т. к. однократно появляющийся сигнал невозможно зафиксировать ни одним из приборов стандартной КИА. Часто ловушку одиночных импульсов выполняют на двоичных счетчиках, что позволяет зафиксировать и пары импульсов и более, смотря по тому, сколько разрядов имеет установленный в пробнике счетчик.

Некоторые модели логических пробников имеют еще и встроенный генератор одиночных импульсов – пульсатор, срабатывающий по нажатию специальной кнопки на корпусе пробника. Это позволяет подавать стимулирующий импульс в заданную точку схемы, например на вход триггера, а значит, очень просто, всего одним логическим пробником, проверять, в первом приближении, работоспособность RS-, D-, или JK-триггера.

Электрическая схема пробника выполняется на биполярных или полевых транзисторах и стандартных ИМС. Питание пробник может получать прямо от исследуемого блока и, при хорошем исполнении, пробник имеет размеры с большую авторучку, что создает неоценимые удобства работы с ним. Так, при работе с логическим пробником, не требуется переводить взгляд с точки его подключения к схеме на измерительный прибор, как при работе с осциллографом или мультиметром, т. к. индикатор состояния измеряемой точки у логического пробника находится вблизи его щупа.

Недостатком логического пробника является то, что, каждая его модель рассчитана на регистрацию сигналов от ИМС только одного типа, скажем ТТЛ, или ЭСЛ; сделать его универсальным довольно сложно, но можно иметь для этой цели и два разных пробника.

Индикатор тока.

Индикатор тока – это устройство, выполненное в размерах логического пробника, которое позволяет проверить как целостность монтажа, так и исправность входной цепи ТТЛ-микросхемы. Выполнить эту проверку с использованием стандартной КИА достаточно сложно, а индикатором тока – легко и просто. Идея его работы использует то обстоятельство, что вход ИМС ТТЛ-типа представляет собой ключевой генератор входного тока.

Индикаторы тока бывают нескольких типов. Наиболее простые из них определяют микроразность потенциалов (падение напряжения) на участке соединительного проводника. Такой датчик индикатора тока имеет серьезные недостатки:

1) он должен уметь надежно фиксировать единицы милливольт падения напряжения на измеряемом участке монтажного проводника, или печатного шлейфа, что реализовать технически непросто;

2) требует контактов с двумя точками исследуемой цепи (а точнее с четырьмя – по одному токовому и одному потенциальному в каждой точке) и, если печатный монтаж имеет селективную защиту (что обычно имеется), датчик эту защиту в точках контакта нарушает;

3) для надежного контакта с исследуемым проводником требуется заметное механическое усилие на остриях индикатора тока, что при современных плотностях монтажа (ширина линий шлейфа доходит до 0,1мм) может привести к обрыву проводника в этих точках.

Более совершенный логический пробник использует бесконтактный принцип детектирования тока в проводнике и выполняется с использованием магниторезисторов, или магнитоэлектрического эффекта Холла.

Стандартный индикатор тока показывает наличие тока в проводнике, начиная от 10 mkA. Его чувствительности достаточно для индикации рабочих токов ТТЛ-ИМС при поступлении на ее вход логического нуля, утечек тока при поступлении на вход ИМС логической единицы, обрывов проводников на входах и выходах ИМС, замыканий цепей и прочее.

Индикатор тока, выполненный на магниторезисторах или датчиках Холла, имеет один недостаток – он не работает с ИМС КМОП, так как полевые транзисторы по входам – не токовые элементы, а потенциальные, впрочем, здесь не поможет и контактный датчик.

Тест-клипсы.

В качестве дополнительных устройств диагностики неисправностей ИМС раньше использовались логические тест-клипсы, позволяющие, не нарушая монтажа, подключить эталонную микросхему параллельно исследуемой и индицировать несовпадения в их работе. Ограниченность их применения объясняется, с одной стороны, разнообразием используемых корпусов ИМС (8-, 14-, 16-, 24-выводные DIP, планарные и т. д.), требующим большой номенклатуры клипс, а с другой – недостаточной надежностью контакта клипсы с выводами ИМС. Вдобавок ко всему, к СБИС с многорядным расположением выводов, таким как СБИС микропроцессора или микроконтроллера, подключать клипсы вообще физически невозможно.

Логический анализатор.

Развитием идеи многоканального осциллографа с запоминанием является логический анализатор.

Простая модель логического анализатора это – регистр сдвига, с индикаторами его состояния. На сдвигающий вход регистра, подается тактирующая (стробирующая) последовательность импульсов, а на последовательный вход – исследуемая последовательность сигналов (биты уровней логических 0 и 1). С приходом каждого следующего стробирующего импульса, уже имеющаяся в регистре информация сдвигается на один разряд вправо, а очередной бит на входе записывается в начало регистра. Выдвигающаяся при этом из регистра информация теряется. В момент регистрации (фиксации ошибки) сдвиг и запись прекращаются и сдвиговый регистр переходит в режим хранения. Теперь, пользуясь индикацией регистра сдвига, можно просмотреть предысторию возникновения ошибки в исследуемой точке, на глубину разрядности регистра. Каждый последующий разряд регистра показывает, был ли логический 0 или 1 за такт стробирования до текущего. Например, 32-разрадный регистр сдвига позволяет зафиксировать состояние исследуемой точки схемы от 1-го до 32-го тактов, предшествующих регистрации. Этого не умеет делать ни один другой измерительный прибор.

Современные логические анализаторы имеют до 32-х синхронно работающих входов (каналов) с глубиной запоминания до 4096 тактов. Это возможно, конечно, только с использованием быстродействующих ОЗУ, а не регистров сдвига. Разрешающая способность лучших моделей анализаторов достигает 2 нсек.

Запуск, стробирование и регистрация информации логическим анализатором производятся по кодовым словам запуска, синхронизации и регистрации. Эти кодовые слова представляют собой бинарные кодовые комбинации, снимающиеся с нужных точек схемы.

Такие многоканальные логические анализаторы могут иметь встроенную, либо работать под управлением внешней, инструментальной микро-ЭВМ, или ПЭВМ. Это, в свою очередь, позволяет модифицировать вывод информации на дисплей, принтер, плоттер в цифровой бинарной, шестнадцатеричной системах, или в аналоговой форме – в виде осциллограмм. Применение микро-ЭВМ позволяет хранить эталонную информацию, автоматически сравнивать ее с зарегистрированной, указывать место их несовпадения, просматривать интересующие фрагменты в более мелком временном масштабе (лупа времени) и т. д., включая регистрацию помех в паузах между стробированием.

Работать с прибором не просто, – требуется глубокое понимание логики работы исследуемых компонент схемы, но без такого понимания невозможен и любой другой анализ неисправностей СВТ. Тем более невозможно, без помощи логического анализатора, исследовать ситуацию с возникновением одиночной ошибки, появляющейся только после продолжительной работы программы, да еще с плавающим характером ошибки.

Логический анализатор часто входит в состав аппаратного тестирующего комплекса PC-tester.

Сигнатурный анализатор.

Сигнатура – это этикетка, сжатое представление бинарной последовательности, образованное методом деления исходного информационного полинома (бинарной последовательности) на образующий (порождающий) полином с потерей частного, но с фиксацией остатка от деления. Остаток от деления и есть искомая сигнатура.

Принцип сжатия входной информации и критерии достоверности фиксации ошибок во входной последовательности, подробно разработаны в теории помехоустойчивого кодирования для передачи информации.

Физическая реализация функции деления входного полинома на образующий схемотехнически проста: это регистр сдвига с обратными связями, складывающими по модулю-2 соответствующие разряды регистра сдвига с очередным битом входной последовательности. Разрядность регистра сдвига определяется степенью образующего полинома (чем выше степень, тем меньше вероятность получения одинаковых сигнатур при разных значениях входного полинома, а значит и выше способность обнаружения ошибок разного типа). Вид образующего полинома, т. е. коэффициенты =1 при его членах, определяют, какие именно разряды участвуют в сложении по модулю-2 с входной последовательностью.

Пример образующего полинома:

P(a) = x 0 + x 3 + x 8 + x 9

Приведенный полином имеет девятую степень, коэффициенты =1 имеют аргументы со степенями 0, 3, 8 и 9. Остальные члены полинома в регистре сдвига присутствуют, но не принимают участия в сложениях по модулю-2, с входным информационным полиномом. Физическая реализация схемы деления входной последовательности Р(х) на вышеприведенный образующий полином P(a), приведена на рисунке 2.2.

Регистр сдвига

P(x) ───>┌─────┐ ┌────┐ ┌────┐ ┌────┐ ┌────┐ ┌─────┐ ┌─────┐
┌─>│ =M2 │──>│ Х 0 │──>│X 1 │──>│ X 2 │──>│X 3 │──>........──>│ X 8 │──>│ X 9 │
│ └─────┘ └──┬─┘ └────┘ └────┘ └─┬──┘ └──┬──┘ └──┬──┘
└───────────────┴─────────────────────────┴────────────────────┴─────────┘

Рисунок 2.2. Схемотехническая реализация функции деления двоичного информационного полинома на образующий полином типа P(a) = x 0 + x 3 + x 8 + x 9

После прохождения заданного числа сдвигов, однозначно определяющегося степенью входного полинома, т. е. его разрядностью, остаток от деления находится в регистре сдвига и может быть использован как сигнатура. Его можно вывести на индикацию в двоичном, или шестнадцатеричном виде, или ввести в память инструментальной ПЭВМ для сравнения с эталонной сигнатурой для данной точки схемы.

В отличие от логического анализа, сигнатура не содержит симптома ошибки в явном виде, но позволяет быстро, не рассуждая, определить, есть ли ошибка во входной последовательности. Если заранее сняты эталонные сигнатуры в виде таблиц, или ими снабжена принципиальная схема исследуемого узла ВС, то, запуская ту же самую тестирующую (стимулирующую) программу или микропрограмму, легко определить, находится ли неисправный элемент до или после данной точки. Элемент, имеющий верные сигнатуры на входах и неверную на выходе – неисправен.

Правда, все это справедливо только для комбинационных схем без обратных связей, иначе, для последовательностных схем, разрешающая способность сигнатурного анализа ограничивается узлом, охваченным обратными связями, но эти связи могут быть, и разорваны, например, с помощью DIP-переключателей, для того, чтобы превратить последовательностный узел в простую комбинационную схему. Так иногда делается в зарубежных СВТ. При разрыве обратных связей, узел, конечно, не выполняет заданных ему функций в схеме, но это и не важно при поиске дефекта, так как проверяемый узел все равно неисправен и его штатная работа невозможна.

Методика диагностики настолько проста и легко автоматизируется применением инструментальной ПЭВМ, что доступна персоналу с ограниченной квалификацией и используется в организациях и фирмах, специализирующихся на ремонте и наладке микропроцессорных систем, но требует:

Большой работы по предварительной разработке специальных тестирующих программ или микропрограмм для каждого узла ВС;

Средств разрыва обратных связей (перемычек или переключателей);

Обеспечения абсолютной повторяемости микропрограмм с точностью до стартового и стопового битов.

Сигнатурный анализатор выполняется либо в виде самостоятельного устройства, либо в виде одноплатной конструкции, устанавливающейся в слот расширения системной шины компьютера, либо входит в состав тестирующего комплекса, типа PC-tester.

Контрольные вопросы.

1. На каких принципах основана работа индикатора тока?

2. Как работает логический анализатор?

3. Какой принцип обработки входных двоичных последовательностей положен в основу работы сигнатурного анализатора?

4. В чем заключаются достоинства и недостатки логического анализа?

5. В чем состоят достоинства и недостатки работы с сигнатурным анализатором?

2.4.1.3) Сервисные платы и комплексы

Для облегчения диагностики неисправностей РС, промышленностью выпускаются несколько типов сервисных плат. Наиболее популярны сервисные платы:

AnalBus (Анализатор шины).

Главное их достоинство состоит в том, что платы RACER и ROM&DIAG, имея встроенные ПЗУ с тестовыми программами, перехватывают на себя управление по прерыванию 19h и вместо загрузки MBR с диска, запускают свою собственную программу тестирования компонент РС. Анализатор шины не имеет собственного ПЗУ с программой, а использует тест-программу, запускаемую стандартным образом. В качестве тест-программы для анализатора шины можно использовать и обязательно имеющуюся в ROM BIOS РС POST-программу, которая, как известно, выполняется при каждом старте РС, или любую другую стимулирующую (тестирующую) программу. Таким образом, с помощью этих сервисных плат можно, в первом приближении, протестировать РС, который даже не выполняет загрузки ОС и, следовательно, недоступен для тестирования внешней тестирующей программой типа CheckIt, NDiags и т. п. Такое, даже предварительное, тестирование трудно переоценить. Так, если при включении, компьютер ничего не выполняет, ничего не сообщает, экран дисплея пуст, и неизвестно с чего начинать, можно, вставив сервисную плату в свободный слот расширения и включив питание компьютера, получить первичные сообщения программы сервисной платы о том, какая из подсистем или компонент РС неисправна и принять меры к "оживлению" компьютера настолько, чтобы получить возможности более углубленного его тестирования.

Из отладочных комплексов наибольшее распространение имеют установки для тестового контроля (УТК) комбинационных и последовательностных схем цифровой логики, использующиеся в основном для проверки ТЭЗ ЭВМ Для профессиональной диагностики АПС типа РС и Main Frame используются отладочные комплексы типа PC-tester.

Для диагностики неисправностей современных персональных компьютеров типа Pentium существуют сервисные платы, подобные RACER, HD-tester, AnalBus. Они имеют разъемы для подключения к компьютеру через шину PCI и тестируют РС современной архитектуры. Если компьютер исправен настолько, что может выполнять загрузку с дисковода CD-ROM, можно использовать специальные диагностические CD-диски с набором разных тест-программ. Некоторые из этих дисков работают под управлением MS DOS, имеют загрузочный модуль этой операционной системы и позволяют выполнять некоторые тест-программы из набора Norton Utilities. Другие диски могут иметь свою собственную операционную систему упрощенного типа для выполнения своих тест-программ.

Сервисная плата RACER.

Диагностическая плата RACER предназначена для тестирования и диагностики неисправностей персональных компьютеров IBM PC/XT/AT и совместимых с ними.

Это устройство является комбинацией аппаратных средств и программного обеспечения. Плата удобна и надежна в обращении. Результаты проводимого платой тестирования выводятся на имеющиеся на плате светодиоды и на видеомонитор, входящий в состав компьютера, или на принтер. На основе опыта работы с платой RACER, можно сказать, что большинство компьютеров, которые кажутся "мертвыми", могут быть протестированы с ее помощью.

ROM BIOS компьютера, сразу после включения питания, прогоняет собственные тесты (POST-программу) различных узлов компьютера, правильная работа которых необходима для работы операционной системы. Работоспособность же платы RACER не зависит от типа используемого компьютера и его BIOS, и позволяет провести диагностику системной платы компьютера, даже если микросхемы RAM, ROM, 8237-DMA, 8255-PPI, 8259-контроллера прерываний, 8253-таймера и многие другие микросхемы (или чип-сет, содержащий эти узлы) неисправны. В этом случае следует воспользоваться, поставляемой в комплекте с платой RACER, ПЗУ с технологическим BIOS.

Но у платы RACER существует и альтернативный запуск, заключающийся в том, что если системная плата компьютера в определенной степени исправна, то программа RACER запустится даже без установки технологического BIOS.

Тестам платы RACER, в порядке следования, присвоены номера и буквы латинского алфавита.

Плата выполняет проверки следующих узлов компьютера:

1) счетчика таймера;

2) контроллеров прямого доступа к памяти;

3) регенерации оперативной памяти;

4) регистров страниц контроллера ПДП;

5) контроллеров прерываний;

6) контроллера клавиатуры;

7) положения переключателя типа видеоадаптера;

8) регистров микропроцессора;

9) базовой памяти;

10) микросхемы CMOS-памяти и RTC;

11) последовательных и параллельных портов;

12) контроллеров цветного и монохромного видеоадаптеров;

На плате RACER установлен 8-разрядный переключатель, который позволяет пользователю выбирать режимы проверки. Существует два режима скорости тестирования: быстрый и – нормальный. В любом из этих режимов возможен выбор полного набора тестов с их зацикливанием, или зацикливание только некоторого набора, или отдельного теста.

Имеющиеся на плате 8 светодиодов, могут помочь диагностировать систему, когда даже не работает видеосистема компьютера. Например, если светодиоды 4 и 1 – светятся, а 8 и 2 – погашены, то номер текущего теста 4+1=5, что соответствует тесту D, проверки схемы регенерации памяти. В конце каждого теста включается зеленый светодиод, если тест завершился успешно, или красный светодиод, если тест не прошел.

Сервисная плата ROM&DIAG.

Устройство ROM&DIAG предназначено для исполнения нестираемых программ, прошитых в его ПЗУ, и индикации результата POST-диагностики компьютера, которая выполняется POST-программой при его включении. Наличие этих функций в одном устройстве позволяет совмещать надежность и контроль работы программно-аппаратных частей компьютера при разнообразных применениях. Назначение конкретного устройства зависит от версии программы в его ПЗУ.

Если в ПЗУ ROM&DIAG прошита программа детального тестирования компьютера, то, совместно с POST-программой, устройство превращается в совершенный диагностический инструмент. Если в ПЗУ ROM&DIAG прошита программа управления периферийным оборудованием, то c ней могут проверяться и периферийные устройства на компьютере, содержащем всего только системную плату и источник питания. При этом, по светодиодному дисплею устройства ROM&DIAG можно наблюдать за POST-последовательностью, которая высвечивает необходимую диагностическую информацию. По мере добавления компонент в компьютер, устройство используется и для их тестирования.

Используя устройство в режиме POST-Loop, который осуществляет последовательную перезагрузку системы и исполнение последовательностей POST, можно непрерывно выполнять интенсивное тестирование системы. Система расширенной диагностики, программа которой размещена в ПЗУ устройства, позволяет тестировать базовую и расширенную память, жесткие диски, дисководы гибких дисков, видеосистему и т. д., но для этого нужно иметь кроме системной платы и источника питания еще видеоадаптер, монитор и клавиатуру.

Специальный переключатель платы, позволяет проверку обработки немаскируемых прерываний при работе с каналами ввода-вывода компьютера. В этом случае специальная программа в ROM&DIAG может сообщить о появлении NMI-сигнала в системе.

Некоторые из тестов требуют также наличия принтера, или используют простую тестовую аппаратуру, такую, как заглушка для тестирования последовательного порта.

На плате имеется также набор тестов, известных как Диагностика флоппи-дисков, но они требуют специальных диагностических (прецизионных) дискет, например фирмы DYSAN Digital.

Сервисная плата AnalBus.

Сервисная плата «Анализатор шины» предназначена для локализации неисправностей системных плат и адаптеров компьютеров. Она представляет собой плату, устанавливаемую в свободный слот (ISA, EISA или PCI, в зависимости от типа платы анализатора) расширения системной шины диагностируемого компьютера.

Анализатор позволяет осуществлять останов по обращению к любому адресу памяти или порта, устанавливать пошаговый режим работы и индицировать состояние адресной шины, шины данных и основных идентификаторов цикла шины. Кроме того, анализатор может выполнять зацикливание начальной части тестирующей программы, что позволит, для локализации неисправностей компьютера, эффективно использовать осциллограф. Благодаря режиму зацикливания, улучшаются условия синхронизации осциллографа, при этом на экране можно получить устойчивое изображение анализируемого процесса.

Для индикации состояния шины используются светодиодные индикаторы.

Режимы работы анализатора шины.

Пошаговый. В этом режиме анализатор, установленный в слот проверяемой системной платы, позволяет блокировать шину после каждого цикла обращения. При этом на индикаторе анализатора можно прочитать в двоичном коде адрес обращения к памяти или порту, или данные, передаваемые по этому адресу, и идентификаторы цикла шины (IOR, IOW, MEMR, MEMW). Для запуска следующего цикла шины необходимо нажать кнопку "ПУСК" на анализаторе.

Этот режим удобно использовать для локализации неисправностей, возникающих в начальной стадии прохождения программы самотестирования POST, или после останова по заранее выбранному адресу. При этом проверяется правильность выборки адреса и данных на шине, а эталоном может служить последовательность адресов и данных исправной системной платы, аналогичной проверяемой..

Останов по адресу. В этом режиме на переключателях адреса следует набрать желаемый адрес останова. После запуска циклов шины (включение питания или RESET) выполняется нормальный автоматический режим работы компьютера. Блокировка шины в этом случае происходит при совпадении адреса обращения к памяти или порту с адресом, набранным на переключателях анализатора. При этом, на индикаторе платы отображается адрес обращения, или данные и идентификатор цикла шины, в зависимости от положения переключателя индикации шины адреса, или шины данных.

Этот режим удобен для локализации неисправностей системной платы, если известны некоторые характерные точки POST, или имеется его распечатка. После достижения указанного адреса, анализатор можно перевести в пошаговый режим и далее двигаться по шагам, нажимая каждый раз однократно кнопку “ПУСК”.

Анализатор шины позволяет зациклить начальную часть POST-программы, обеспечивая, таким образом, повторяющийся процесс. Для этого контрольная точка платы "ОSC" соединяется с входом синхронизации осциллографа, контрольная точка "RES" платы соединяется с входом сигнала RESET системной платы, устанавливается режим внешней синхронизации осциллографа, и затем включается питание исследуемой системной платы. Осциллографический анализ сигналов на выводах исследуемых компонент, проводимый в этом режиме, позволит локализовать неисправность с точностью до элемента.

Сервисная плата HD-tester.

Диагностическая плата HD-tester предназначена для организаций, занимающихся ремонтом и техническим обслуживанием НЖМД с интерфейсом IDE AT.

Плата позволяет проводить диагностику неисправностей НЖМД на физическом уровне, восстановление формата нижнего уровня (Low-Level Format) и паспорта диска, проверку НЖМД по типу входной/выходной контроль (комплексное тестирование).

Тестер выполнен в виде стандартной платы расширения компьютера IBM РС/AT. Вывод информации производится на дисплей компьютера. При работе HD-тестер не конфликтует с собственным НЖМД компьютера.

При запуске специальной управляющей программы РС3000АТ тестер пытается автоматически определить тип и параметры диагностируемого накопителя. После их определения, тип и параметры накопителя отображаются в строке MODEL дисплея, а управляющая программа тестера переходит в основное меню ВЫБОР РЕЖИМА.

Если тип и параметры тестируемого накопителя из-за его неисправности, или по другим причинам не могут быть определены автоматически, на экране компьютера появится сообщение «Параметры накопителя не определены». В этом случае, можно ввести параметры накопителя вручную, или выбрать тип и параметры накопителя из имеющейся в программе РС3000АТ базы данных, для каждого из типов накопителей.

Различные режимы тестирования предназначены для проверки следующих узлов накопителя:

Канала считывания/записи;

Системы позиционирования;

Шпиндельного двигателя и схемы его управления.

IDE-интерфейса накопителя;

Однокристального микроконтроллера диска;

Управляющего микропроцессора;

Сепаратора данных и тракта формирования данных;

Буферного ОЗУ (буфер сектора).

Режим Форматирование осуществляет корректное восстановление формата нижнего уровня (LOW-LEVEL) и паспорта диска.

Режим Измерение периода вращения магнитных дисков позволяет точно определить скорость вращения шпиндельного двигателя диска.

Режим Чтение регистра состояния в цикле предназначен для проверки HOST-шины микроконтроллера НЖМД в случаях, если накопитель не реагирует на поступающие команды, воспринимает команды неверно, или НЖМД все время ЗАНЯТ (бит BSY регистра состояния активен). При тестировании непрерывно повторяется короткий цикл чтения регистра состояния. Поиск места неисправности, в этом случае, производится самим оператором, с использованием принципиальной схемы накопителя и осциллографа.

Тест буфера сектора предназначен для проверки внутренней шины данных НЖМД, всех шинных формирователей, находящихся на этой шине, внутренней шины однокристального микроконтроллера и буфера сектора. Программа теста выполняет команды "запись буфера сектора" и "чтение буфера сектора".

Режим Запись сектора в цикле предназначен для проверки канала записи НЖМД и схемы прекомпенсации записи. При тестировании непрерывно повторяется короткий цикл записи сектора НЖМД кодом 0000h. Поиск неисправности осуществляется оператором, при помощи осциллографа и принципиальной схемы накопителя. В ответ на запрос программы, нужно ввести номер цилиндра, номер головки и номер сектора, на который будет производиться запись.

Режим Чтение сектора в цикле предназначен для проверки канала чтения НЖМД, сепаратора данных и синхросигналов. При тестировании непрерывно повторяется короткий цикл чтения сектора НЖМД. Поиск неисправности осуществляется оператором, с использованием осциллографа и принципиальной схемы накопителя.

Режим Внутренняя диагностика НЖМД. При запуске этого режима выполняется команда 90h "внутренняя диагностика НЖМД", при которой проверяются:

Управляющий микропроцессор;

Схема формирования кода циклической контрольной суммы сектора (CRC);

Буферное ОЗУ;

Однокристальный микроконтроллер диска.

Режим Cброс НЖМД предназначен для сброса "висящих" накопителей.

При запуске режима выполняется:

Аппаратный сброс НЖМД;

Инициализация;

Рекалибровка.

Комплексный тест.

Информация о тестировании отображается на дисплее компьютера в строке STATUS и на светодиодах регистра состояний и регистра ошибок.

Тесты НЖМД, входящие в комплексный тест.

Тест контроллера выполняется как режим Внутренняя диагностика.

Тест буфера сектора, выполняется как описано в одноименном режиме.

Тест рекалибровки. При запуске этого теста выполняется команда 10h РЕКАЛИБРОВКА

Тест Проверка формата предназначен для проверки формата нижнего уровня IDE AT-накопителей (Low-Level Format).

Тест Случайное чтение предназначен для проверки надежности работы системы позиционирования НЖМД. При выполнении теста, номер цилиндра выбирается случайно в диапазоне от 0-го и до максимального номера цилиндра. Номера головок перебираются циклически. Число позиционирований равняется общему количеству цилиндров НЖМД.

Тест Проверка поверхностей предназначен для посекторной проверки полей данных формата НЖМД. При выполнении теста, в каждый сектор дорожки записывается код 6DB6h с последующим чтением и сравнением записанной и считанной информации. Информация, отображаемая на светодиодах регистра состояний и регистра ошибок, позволяет судить о причинах ошибок при проверке поля данных НЖМД.

Одновременно с окончанием тестирования, в текущей директории создается текстовый файл PC3000.DAT, содержащий листинг результатов. Листинг результатов тестирования содержит информацию о типе и параметрах тестируемого накопителя, дате и времени тестирования и результатах выполнения каждого из тестов, с оценкой PASS или FAIL, и количеством выявленных ошибок, при выполнении каждого из тестов (ERRS). Каждая выявленная ошибка сопровождается значением регистра состояния и регистра ошибок на момент появления ошибки. В конце листинга дается общая оценка результатов тестирования: тест прерван, PASS, FAIL. Оценка FAIL дается, если в процессе тестирования выявлена хотя бы одна ошибка. Это связанно с тем, что НМЖД IDE AT имеют процедуру скрытия дефектов, и на полностью исправном накопителе дефектов быть не должно.

Режим Форматирование предназначен для восстановления формата нижнего уровня (LOW-LEVEL FORMAT) IDE AT-накопителей, при помощи универсальной процедуры форматирования, а также специализированных процедур для тех НЖМД, которые не форматируются универсальной процедурой. B версии программного обеспечения тестера не ниже 1.30, содержатся специализированные утилиты для восстановления формата и паспорта диска НЖМД, фирмы WESTERN DIGITAL: :WD93024A, WD95024A, WD93044A, WD95044A.

Сервисные комплексы УТК.

Сервисные комплексы УТК: ППЯ-8, УТК-1М, УТК-2, УТК-5 предназначены для тестового контроля цифровых детерминированных устройств ЭВМ (ячеек, ТЭЗ). Комплексы могут быть использованы также для тестового контроля логических БИС ПЭВМ (контроллеров, счетчиков и т. п.), содержащих комбинационные и последовательностные схемы, работа которых может быть описана Булевыми функциями, или таблицами истинности. Вышеперечисленные УТК имеют одинаковую логическую структуру и принципы работы, и различаются только разрядностью входов-выходов проверяемых схем (разъемов для их подключения), способами ввода тестовой информации (ручной восьмеричный, ручной двоичный, автоматический с ФСМ, автоматический с ПЭВМ) и форматом кадра (режима) элементарной проверки. Все необходимые сведения о работе конкретной УТК можно почерпнуть из их технических описаний.

Все типы установок тестового контроля (УТК) работают по одному принципу. Для примера, разберем устройство и работу УТК типа ППЯ-8.

УТК ППЯ-8 содержит 60-разрядный операционный регистр, где хранится информация для каждой элементарной проверки состояния тестируемой схемы (режим): набор входных воздействий на проверяемую схему и эталоны выходных реакций этой схемы в каждом конкретном режиме. Каждый разряд операционного регистра соответствует одному из контактов разъема, через который подключается проверяемый ТЭЗ.

Все информационные разряды регистра с помощью коммутирующего устройства подключаются к одноименным контактам разъема, в который вставляется проверяемый ТЭЗ. Коммутирующее устройство ППЯ-8 представляет собой наборное поле из 58 переключателей и, для подачи входных воздействий, все переключатели, соответствующие входным контактам схемы, перед началом проверки должны быть вручную установлены в положение «ВКЛЮЧЕНО», а переключатели, соответствующие выходным контактам проверяемой схемы, – в положение «ОТКЛЮЧЕНО». Каждый из типов проверяемых ТЭЗ имеет свои наборы входных и выходных контактов в соответствии с логическими функциями, выполняемыми данным ТЭЗ. Поэтому эта коммутация производится один раз перед началом проверки ТЭЗ данного типа, а, при переходе к проверке ТЭЗ другого типа, должна быть набрана новая коммутация.

Если соответствующий номеру контакта тумблер поля коммутации находится в положении «ОТКЛЮЧЕНО», коммутирующее устройство подключает одноименный разряд регистра и соответствующий ему выходной контакт разъема проверяемого ТЭЗ – к схемам сравнения по модулю-2.

Если же тумблер поля коммутации находится в положении «ВКЛЮЧЕНО», тогда уровень логического нуля, или единицы одноименного разряда регистра, подается на вход одноименного контакта разъема проверяемого ТЭЗ.

Таким образом, набор входных воздействий, находящийся в операционном регистре, подается на входы проверяемого узла схемы, а выходные реакции этого узла, отработанные его логической схемой, сравниваются с эталонами выходных реакций, тоже находящимися в соответствующих разрядах того же операционного регистра. После полного ввода (60 бит информации) очередного режима, автоматически включаются все схемы сравнения УТК и, при полном совпадении всех выходных реакций с эталонами, УТК позволяет вводить очередной режим проверки. Если же уровень (логический 0 или логическая 1) хотя бы одного какого-то выхода схемы с эталоном не совпадает, то высвечивается сигнал об ошибке, загораются индикаторы номеров контактов разъема, на которых обнаружены несовпадения, и дальнейший ввод информации блокируется, о чем сигнализирует индикаторная лампочка «ОСТАНОВ».

УТК ППЯ-8 имеет 58-контактный разъем для подключения ТЭЗ, но проверяемыми являются только 55 контактов, т. к. 1, 2 и-3-й контакты разъема стандартно отведены для подачи на ТЭЗ питающих напряжений.

Ввод информации в ППЯ-8 возможен вручную, с восьмеричного кнопочного наборника, или автоматически, с фотосчитывающего устройства перфолент – FS-1500, или с LPT-порта инструментальной ПЭВМ. Восьмеричный код выбран для удобства ручного ввода. Ввод информации защищен от ошибок контрольными разрядами К1 и К2, охватывающими все поле информационного регистра. Выбран раздельный контроль до нечетности всех нечетных разрядов регистра (им соответствует контрольный разряд К2), и отдельно – всех четных разрядов регистра (им соответствует контрольный разряд К1). Два контрольных разряда используются потому, что, как известно, простой паритетный контроль по модулю-2 пропускает все кратные двум ошибки, в том числе и перестановку разрядов.

При начале тестирования последовательных (содержащих элементы памяти) схем, все элементы памяти (триггеры и т. п.) в них должны быть приведены в исходное состояние, иначе выходные реакции схемы будут непредсказуемы. Для приведения схемы в исходное состояние может потребоваться несколько тактов (режимов) работы УТК с пока непредсказуемыми результатами. Для возможности такой работы, операционный регистр снабжен дополнительным служебным разрядом «СР» (сравнение), при нулевом состоянии которого работа схем сравнения блокируется. Когда схема приведена в исходное состояние, этот разряд устанавливается в единицу и тем самым обеспечивается полновесная проверка схемы. Конечно, при проверке чисто комбинационных схем, разряд «СР» может и должен быть установлен в единицу во всех режимах, начиная с первого.

Для сигнализации о нормальном окончании проверки ТЭЗ, если все режимы проверочного набора прошли без ошибок, в операционном регистре находится еще один служебный разряд «КТ» (конец теста). Этот разряд содержит единицу только в одном, последнем режиме. При его наличии в операционном регистре и отсутствии несовпадений, загораются индикаторы «ИСПРАВНО» и «КОНЕЦ ПРОВЕРКИ».

Сервисный комплекс PC-tester.

Некоторые зарубежные фирмы, для нужд производства РС, выпускают специальные тестирующие и диагностирующие комплексы аппаратной диагностики. Номенклатура универсальных комплексов для технического обслуживания АПС достаточно велика, но из всего их разнообразия наиболее широко применяется в ремонтных организациях – аппаратная сервисная система PC-tester.

Комплекс PC-tester содержит практически все универсальные аппаратные средства диагностики РС:

Развитые логические пробники,

Индикаторы тока,

Генераторы стимулирующих импульсов,

Наборы цифро-аналоговых измерителей параметров сигналов,

Логические компараторы ИМС малой интеграции (тест-клипсы),

Устройства шинного анализа,

Специальные генераторы тест-программ для диагностики различных узлов и устройств РС,

Логический и сигнатурный анализаторы

и многое другое оборудование, способное работать под управлением инструментальной ПЭВМ, также обычно входящей в этот комплекс.

Комплекс рассчитан на инженеров и техников, занимающихся углубленной диагностикой неисправностей компьютеров в ремонтных организациях. Исполнение комплекса PC-tester зависит от области его применения. Так, для мобильного использования, часто используется PC-tester, имеющий ограниченный набор специальной КИА и выполненный, подобно компьютерам LapTop, – в небольшом кейсе. Комплексы для стационарного использования имеют более развитые аппаратные и аппаратно-программные средства функциональной диагностики, часть из которых была разобрана выше.

Контрольные вопросы.

1. Какие преимущества имеют аппаратные средства диагностики перед программными?

2. Какие компоненты РС можно протестировать с помощью платы RACER?

3. Какие компоненты РС можно протестировать с помощью платы ROM&DIAG?

4. Какие задачи способна выполнять плата AnalBus?

5. Какие программные средства могут использоваться при работе с AnalBus?

6. Для чего предназначена сервисная плата HD-tester?

7. Какие типы НЖМД тестирует HD-tester?

8. Как форматируются НЖМД фирмы WD?

9. Какие задачи призваны выполнять УТК?

10. Как осуществляется контроль ввода информации в ППЯ-8?

11. На чем основан принцип проверки электрических схем на УТК?

12. Где используются сервисные комплексы PC-tester?

2.4.2 Программные средства диагностики РС

Программных средств проверки функционирования и диагностики неисправностей существует множество, для самых разнообразных операционных систем, но здесь будут рассматриваться, в основном, только средства диагностики, работающие под MS DOS. Тому есть ряд причин:

Во-первых, под DOS их написано больше всего,

Во-вторых, диагностика РС под DOS намного проще, чем под Windows или, скажем, UNIX,

В-третьих, для работы ОС Windows требуется практически 100% работоспособности компьютера, значит и диагностировать почти нечего (разве что средства коммуникации, клавиатуру и некоторые другие периферийные устройства),

В-четвертых, развитость диагностики под DOS гораздо выше, чем для любой другой ОС. Так, наиболее известная для Windows диагностическая программа Sandra-2000 практически никакой диагностики неисправностей не производит, а выполняет только тестирование компонент АПС для определения показателей производительности (Benchmarks) компонент самого тестируемого РС,

В-пятых, MS DOS для своей работы требует минимальных ресурсов и быстродействия РС: объема ОЗУ достаточно 512Кбайт, емкости жесткого диска достаточно 20Мбайт, DOS может работать даже с CPU Intel 8088. А для работы под Windows требуется, как минимум, 4 Мбайт ОЗУ, процессор не хуже, чем
386/33 МГц и жесткий диск объемом не менее 120 Мбайт;

В-шестых, ни одна версия Windows не ликвидирует (хотя и сильно сокращает) потребности в MS DOS и DOS-программах. Есть много областей деятельности, где DOS-программы и сейчас успешно работают, а использование Windows или иных ОС невозможно, или экономически нецелесообразно;

В-седьмых, если компьютер, вследствие неисправности, с жесткого диска не загружается, то никакая диагностика средствами Windows невозможна и приходится использовать для его диагностики MS DOS, т. к. загрузить с дискеты Windows нельзя; можно загрузить Linux с CD-ROM, но развитых диагностических программ под Linux просто не написано,

2.4.2.1) Четыре уровня взаимодействия средств РС

Система работы РС включает четыре взаимосвязанных уровня взаимодействия прикладной программы с аппаратными средствами:

1) аппаратные средства (Hard Ware). Это – все электронное оборудование, кабельное хозяйство, электромеханические блоки и устройства компьютера;

2) -аппаратно-программные средства (Firm Ware). Это – программы ROM BIOS на SB и на картах расширения, встроенные программы, системные драйверы, и т. п.;

3) DOS (DOS-Soft-Ware). Это – системное программное обеспечение, системные средства, интерфейс пользователя и прикладных программ, управление потоком данных, обработка прерываний, обслуживание систем ввода-вывода, планирование задач, ресурсов и т. д.;

4) прикладные программы (Soft Ware). Это – собственно пользовательские программы, решающие конкретные задачи (задачи пользователя): расчеты, ведение баз данных, управление, пакеты конструкторских, текстовых редакторов и т. п.

Взаимоотношения уровней взаимодействия программных и аппаратных средств персонального компьютера можно представить в виде следующей схемы:

┌───────────────────────┐
│ SOFT WARE │

┌────┴───────────────────────┴───┐
│ DOS-WARE │
┌──┴────────────────────────────────┴──┐
│ FIRM WARE(BIOS) │
┌─┴──────────────────────────────────────┴─┐
│ HARD WARE │
└──────────────────────────────────────────┘

Для работы прикладной программы (Soft Ware) нужен диспетчер, запускающий программу, предоставляющий ей вычислительные ресурсы (CPU, DRAM, диски, консоль, ПУ и др.) и обрабатывающий нештатные ситуации, возникающие при работе Soft Ware. Это задача операционной системы, на схеме – DOS-Ware.

DОS предоставляет интерфейс прикладным программам, для удобного стандартного доступа к периферийным устройствам и, отчасти, пользователю – для подготовки, оптимизации и других функций текущей эксплуатации прикладных программ и периферийных устройств (форматирование, копирование, сверка, удаление файлов и многое другое).

Для работы DOS необходимы средства доступа к аппаратным ресурсам – драйверы, обработчики прерываний, контролёры работоспособности ВС (это – Firm Ware, BIOS), специализированные на данное устройство и даже его тип. Эти средства, при выключенной машине, обычно хранятся в ПЗУ на SB и на контроллерах дисков, монитора, и т. д., но большая часть специальных внешних драйверов хранится на дисках. Тем не менее, все Firm Ware переписываются в ОЗУ самой DOS после ее загрузки. В ОЗУ все они находятся резидентно до следующей перезагрузки ОС. Для выполнения функций DOS предназначено все физическое оборудование компьютера, выполняющее логические преобразования, математические операции, управление, синхронизацию и т. д. (на схеме - это Hard Ware).

В персональных компьютерах при работе в MS DOS часто используются дополнительные сервисные средства, предоставляющие пользователю более удобный интерфейс, чем предлагает сама DОS, их принято называть оболочками DOS. Это – NC (Norton Commander), DN (DOS Navigator), VC (Volkov Commander), наконец, Windows ранних версий. Эти средства на представленной схеме не занимают отдельного уровня, а являются как бы частью DOS, ориентированной не на Soft, а непосредственно на пользователя.

Особое место в схеме взаимодействий Soft Ware с Hard Ware занимают необязательные, но очень привлекательные сервисные программные средства – резидентные TSR-программы (TSR – Terminate and Stay Resident – по окончании работы остающиеся в ОЗУ резидентно). Они способны выполнять большое число функций, не поддерживаемых DOS, таких как русификация клавиатуры, дисплея, кэширование дисков, сжатие данных на дисках и многое другое. Эти средства не выделяют в отдельный уровень, но, по логике взаимосвязи средств, они должны располагаться между DOS Ware и Firm Ware, так как они обычно отслеживают и перехватывают обращения DOS к драйверам, выполняя свои собственные функции, и, при необходимости, самостоятельно вызывают нужные системные и внешние драйверы.

Контрольные вопросы.

1. Какие четыре уровня взаимодействий программных и аппаратных средств используются в РС?

2. Какие задачи выполняет DOS?

3. Какие аппаратно-программные средства использует DOS?

4. Где хранятся Firm Ware до, и где – после загрузки ОС?

5. Какие задачи решают оболочки DOS?

6. Какой уровень соответствует работе TSR-программ?

2.4.2.2) Понятие о функциональном контроле РС

Контроль функционирования IBM-совместимых РС производится тремя способами:

1) контроль при включении и загрузке ОС;

2) самоконтроль основных узлов схемы РС;

3) проверка, с использованием внешних (загружаемых) тест-программ.

Самоконтроль способны выполнять узлы и устройства РС, имеющие собственное микропрограммное управление, такие как CPU, FPU, контроллеры HDD, KBD, видео-контроллер и некоторые другие интеллектуальные периферийные устройства. Самоконтроль осуществляют специальные тест-микропрограммы, зашитые в ПЗУ микропрограмм этих узлов.

Запускаются эти тест-микропрограммы либо при инициализации этих устройств во время загрузки операционной системы, либо автоматически, в режиме простоя (Ti-Idle) этих устройств. Так микропроцессор CPU i386 и старше, имея два специальных регистра самодиагностики TR6 и TR7, и микропрограмму самоконтроля, запускает режим самодиагностики по заднему фронту сигнала RESET, при условии, что сигнал BUSY=L (нижний уровень), т. е. CPU свободен в течение 78 периодов CLK2. Самодиагностика видеоконтроллера и контроллера KBD запускаются специальной командой диагностики от CPU, а самодиагностика контроллера HDD запускается при его инициализации POST-программой, или другими специальными процедурами.

Принтер обычно имеет встроенный режим автотестирования, который запускается пользователем, когда в этом есть необходимость, специальной кнопкой или комбинацией кнопок на его пульте управления. В отличие от контроллеров, которые в состоянии сами сверить реакции на тестовые воздействия с эталоном, принтер печатает диагональный тест всех доступных ему символов, а сверку с эталоном должен сделать сам пользователь или персонал обслуживания АПС.

Следует отметить, что все контроллеры проходят проверку их наличия и исправности, при их инициализации, но эта проверка далеко не полная и назвать ее тестированием нельзя.

Самый полный, и любой степени подробности, контроль функционирования выполняют внешние, загружаемые тест-программы. Эти тест-программы могут быть простыми, предназначенными для контроля АПС силами самого пользователя, и развитыми программами углубленного тестирования, которое выполняется персоналом обслуживания, при текущих и планово-предупредительных ремонтах АПС. Запуск таких тест-программ ничем не отличаются от запуска любой пользовательской программы, поэтому следует рассмотреть, как выполняется такой запуск.

Процедура запуска прикладных программ.

Для запуска прикладной программы нужна ОС (DOS), находящаяся в оперативной памяти компьютера, но если компьютер был выключен, то нужно предварительно загрузить в ОЗУ саму операционную систему. Это происходит следующим образом:

1. После включения питания PC, схемы контроля уровня питающих напряжений, находящиеся в БП (Hard Ware) выдают сигнал Power OK (Power Good).

2. По сигналу Power OK, ИМС интервального таймера (или СБИС чип-сета с этим таймером) вырабатывает сигнал RESET (приведение АПС в исходное состояние).

3. Сигнал RESET, после сброса CPU, FPU, контроллеров, кэш, регистров и т. д., своим задним фронтом запускает в работу CPU.

4. CPU вырабатывает обращение к ROM BIOS по адресу 0FFFh (первый адрес POST-программы); больше он самостоятельно ничего делать не может, кроме как выполнять инструкции (машинные команды), содержащиеся в объектном модуле исполняемой программы.

5. Проверив флаг рестарта ("холодный" старт или "теплый" рестарт), BIOS запускает всю (при "холодном" старте) или только некоторую (при "теплом" рестарте) часть POST-программы самоконтроля Hard Ware РС.

6. Если POST-программа выполняется неверно, то BIOS формирует и выводит на монитор видео-код обнаруженной ошибки (если видеоподсистема исправна) или аудио-код ошибки, если вывести код ошибки на дисплей нельзя из-за того, что видеосистема еще не проверена или неисправна.

...) и современной технологией, уровнем развития которой во многом определяется прогресс в производстве средств вычислительной техники. Электронно-вычислительные машины у нас в стране принято делить на поколения. Для компьютерной техники характерна прежде всего быстрота смены поколений - за ее короткую историю развития уже успели смениться четыре поколения и сейчас мы работаем на компьютерах пятого...

Каждому элементу соответствует численный и символьный идентификатор. В имя переменной включается полный путь до нее от корневого элемента root. 3. Система мониторинга и администрирования 3.1 Системы управления технологическим сегментом магистральной цифровой сети связи ОАО «РЖД» РФ При построении современных цифровых сетей следует различать следующие сетевые уровни: уровень первичной...

Команда NET DIAGS

Используется для интерактивной загрузки утилиты диагностики сети.

NET DIAGS -Утилита диагностики Personal NetWare (Network Diagnostics utility) позволяет отслеживать операции сети. Эта информация представляет в основном интерес для тех пользователей, которые хорошо понимают функции сети.

В частности, она позволяет просматривать и отслеживать дру- гие группы в сети, сравнивать трафик клиентов и серверов, сравни- вать использование серверов, информацию о диске клиента, просмат- ривать информацию о конфигурации, статистику по серверам и клиен- там, а также тестировать подключения сервера и клиента.

Утилита сетевой диагностики имеет версии для DOS и MS Win- dows, которые имеют аналогичные функции, однако некоторые средс- тва уникальны и имеются только в версии для DOS.

По умолчанию диагностика сети разрешается при ее инсталляции. Чтобы запретить или вновь разрешить ее после запрещения, используйте утилиту SETUP. Эта утилита автоматически добавляет в файл NET.CFG вашего компьютера команду VLM=NMR.VLM. При включении этой команды при запуске операционной системы автоматически запускается модуль Network Management Responder.

В Windows утилита сетевой диагностики имеет графический интерфейс. Для доступа к ней откройте в Program Manager группу Per- sonal NetWare и выберите пиктограмму Network Diagnostics. Выводится окно NetWork Diagnostics.

Версия для DOS имеет все диагностические средства, включенные в версию для Windows, а также некоторые дополнительные средства. Для доступа к ним наберите в ответ на системную подсказку команду:

PNWDIAGS
или
NET DIAGS

Выводится основное меню. Здесь дополнительное (отсутствующее в версии для Windows) средство Select Data позволяет просмотреть другую рабочую группу сети и управлять именами сетевых файлов не выходя из своей рабочей группы. Save LANalyzer Name File позволяет сохранять файлы, созданные с помощью Associate Network Names, как файлы, доступные для просмотра в LANalyzer for Windows.

Для просмотра активности другой рабочей группы выберите в основном меню Select a Workgroup и в выводимом списке рабочих групп задайте нужную. В списке могут выводиться не все рабочие группы. Для поиска нужной группы используйте команду NET WGFIND.

Для просмотра доступны все сегменты сети. Каждая сеть идентифицируется уникальным шестнадцатиричным номером. Для просмотра другой сети выберите в основном меню Select Data и в меню Data Selection Items пункт Select a Network. Выводится список доступных сетевых номеров. Выберите в нем нужную сеть, вернитесь в основное меню и выберите View Configuration. Вы увидите все компьютеры (узлы) сети, включая клиентов и серверы. Показывают только имена узлов. Associate Network Names option позволяет вывести их имена.

Для получения сетевых имен выберите в основном меню Select Data, а в меню Data Selection Items - Select a Network. Выберите сеть и Associate Network Names в меню Data Selection Items. Затем выберите в меню Network Names пункт Find Diagnostics User Names. Для просмотра имен, связанных с каждым узлом, вернитесь в основное меню и выберите View Configuration.

Информация о сетевом трафике позволяет вам выявить причины возникших проблем или перегрузки конкретного компьютера. Эту информацию вы можете получить с помощью Compare Data и Select No- des. В меню Compare Options выберите Traffic. Сетевой трафик будет выводиться для выбранных узлов. Для выхода нажмите Esc.

Просматривая информацию об использовании сервера Server uti- lization, вы можете видеть отношение обрабатываемых компьютером локальных запросов к удаленным и фактическое число обработанных сервером пакетов. Это помогает распределять системные ресурсы. Кроме этого вы можете видеть информацию о подключении, число открытых файлов и активность сервера. Для получения этой информации в меню Compare Options выберите Local/Remote Utilization или Ser- ver Utilization. F1 выводит справочный экран.

Выбор в меню Compare Options пунктов Resource Distribution или Resource Efficiency позволяет получить данные об использовании дисков. С помощью Select View Statistics вы можете выбрать нужные узлы сети и просмотреть статистику по ним, а Choose Test Connections выводит меню Connection Tests и дает возможность проверить связь между выбранными компьютерами сети (пункт Point to point) или все связи между всеми компьютерами.