基于符號模擬的電路中錯誤診斷方法研究

證明 如果存在{x1，x2，…，xk}的一個注入組合，使得注入后對于每一個主要輸出索引i，實現(xiàn)電路的Reacti(v，a，X)的響應(yīng)同規(guī)范Si(v)的響應(yīng)值相同，則該注入組合被稱為區(qū)域可治療注入，同時也證明了在區(qū)域A的輸出處注入的組合使得錯誤輸入向量v不再引起任何輸出對之間的不匹配現(xiàn)象，即v不再是實現(xiàn)電路的一個錯誤輸入向量。
如果存在一個注入組合，使得一個不匹配輸出的邏輯值變?yōu)榕c它對應(yīng)的完全相同的值，則稱該不匹配輸出為一個區(qū)域可治療輸出(區(qū)域可治療輸出的規(guī)則)：如果下面的條件成立，則對于向量v，一個不匹配輸出Zic稱為通過區(qū)域輸出信號a的可治療輸出。

例如(區(qū)域可治療注入)考慮圖中的規(guī)范和實現(xiàn)，在一個輸入向量v的模擬下，規(guī)范的輸出響應(yīng)為(0，O，0，0，0)，而實現(xiàn)的響應(yīng)為(0，0，0，1，1)。第四和第五個輸出為不匹配輸出。通過執(zhí)行符號注入和傳播，每個主要輸出作用函數(shù)的集合為{0，0，x3，x1，(x1x2)'}。
前兩個輸出對是匹配的，因此只進(jìn)行后三個輸出的可治療性檢查。為了檢查可治療向量，注入需滿足(x3三0)，(x1三O)和[(x1x2)'三0]。因為第二個和第三個條件互相沖突，可得出結(jié)論：區(qū)域A不能通過注入來治療錯誤輸入向量v。

另一方面，為可治療輸出檢查每個作用函數(shù)。在注入前只需要關(guān)注于第4和第5個不匹配輸出。第4個輸出的作用函數(shù)是x1，只需要在注入時使x1為0，就可使輸出從1變?yōu)?，即通過此方法解決了第4個輸出的不匹配問題，因此第4個輸出是一個可治療輸出。類似地，第5個輸出也是可治療輸出。因此該區(qū)域A共有兩個可治療輸出。在這個例子中，兩個不匹配輸出可以分別獨立地進(jìn)行治療糾正；然而在治療最后一個輸出時將不可避免地在第3個輸出點引出一個新的不匹配問題，這也是給定的錯誤輸入向量不能通過區(qū)域A來治療糾正的原因。利用符號模擬技術(shù)可以優(yōu)化基于區(qū)域模型進(jìn)行錯誤診斷的過程，依據(jù)區(qū)域可治療向量和區(qū)域可治療輸出兩個測量標(biāo)準(zhǔn)對候選的各個區(qū)域進(jìn)行包含錯誤點的可疑度等級排序，可疑度等級越高的區(qū)域，包含錯誤點的可能性也越大。

4 實驗結(jié)果與結(jié)論
在此選取幾個簡單的組合電路，每個電路隨機注入一個門置換錯誤，利用符號模擬技術(shù)對每個電路進(jìn)行錯誤診斷。從方法執(zhí)行的CPU時間來看，這里提出的優(yōu)化方法并不是每次都比原始基于區(qū)域模型的方法運行速度快，但是從整體來看，因為該優(yōu)化方法極大地減少了所要處理候選區(qū)域的個數(shù)，因此總運行時間還是比較理想的。
這里提出將符號模擬技術(shù)應(yīng)用到基于區(qū)域模型的錯誤診斷方法中的新方法。該方法采用符號模擬技術(shù)對候選區(qū)域進(jìn)行處理，包括符號的注入，符號的傳播，可治療性檢查三步。另外，用符號模擬的方法對區(qū)域進(jìn)行處理后得到的部分處理信息可以應(yīng)用到后面的糾錯過程中，這點是原始基于區(qū)域模型方法中所不具有的。利用符號模擬的錯誤診斷方法也可以擴展應(yīng)用到具有多錯誤的電路中，但是尚需進(jìn)一步研究與實現(xiàn)。