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內容簡介

　　本書較全麵地介紹電路與電子係統的故障診斷方法，主要內容包括：數字電路、模擬電路、混閤電路及微機係統的測試與故障診斷。本書還從實用的角度齣發，講解電路的維修技術，介紹當前熱門的可測性設計技術。故障診斷的發展離不開測試技術的發展，本書最後還根據作者多年的科研和工程經驗介紹網絡化測試儀器的設計、麵嚮信號的自動測試係統知識等。本書提供電子課件。

作者簡介

　　馬敏，2011。08-電子科技大學儀器科學與技術副教授。本科：嵌入式係統軟件技術，32學時，教授時間2005年，2006年，2007年。信息論導論，32學時教授時間2005年，2006年，2010年。數據域測試及儀器48學時教授時間2006年，2007年，2008年，2009年。電路與電子係統故障診斷32學時教授時間2011年，2012年，2014年。研究生課程如下嵌入式係統及軟件工程碩士40學時教授時間2008年嵌入式操作係統及應用工程碩士40學時教授時間2008年。自動測試係統集成技術工學碩士40學時教授時間2013年。承擔瞭研究生測試係統課程實驗設計項目。

目錄

緒論 1
0．1 電路與電子係統的復雜性 1
0．2 電路與電子係統故障診斷的必要性 2
0．3 電路與電子係統測試的特點 2
0．3．1 模擬電路與係統測試的特點 2
0．3．2 數字電路與係統測試的特點 3
0．3．3 混閤電路測試的特點 4
0．4 本書主要內容 4
本章參考文獻 6
第1章 電子係統常用故障診斷方法 7
1．1 常見故障診斷方法 7
1．1．1 基於故障模型的診斷方法 7
1．1．2 基於機器學習的診斷方法 9
1．1．3 基於信號處理的方法 10
1．1．4 基於解析模型的方法 11
1．1．5 基於知識的故障診斷方法 12
1．1．6 故障診斷方法的發展趨勢 14
1．2 基於故障樹的故障診斷方法 15
1．2．1 故障樹分析法中的基本概念和
符號 16
1．2．2 故障樹的生成 17
1．2．3 IEEE 1232的係統結構 19
1．2．4 IEEE 1232模型文件 19
1．2．5 IEEE 1232的推理機服務 20
本章參考文獻 21
第2章 數字電路測試與故障診斷 22
2．1 數字電路測試方法概述 22
2．1．1 數字電路測試的基本概念 22
2．1．2 數字電路測試的必要性和復雜性 22
2．1．3 數字電路測試的發展 24
2．2 數字電路故障模型與測試 25
2．2．1 故障及故障模型 25
2．2．2 故障測試 27
2．2．3 故障冗餘 29
2．3 數字電路測試的基本任務 30
2．3．1 測試矢量的産生 30
2．3．2 測試響應的觀測 31
2．4 可測性與完備性 32
2．4．1 可測性 32
2．4．2 完備性 32
2．5 復雜係統的分級測試 33
2．5．1 子係統一級的測試 33
2．5．2 微機係統的測試 34
2．6 窮舉測試法 34
2．6．1 單輸齣無扇齣電路 35
2．6．2 帶匯聚扇齣的單輸齣電路 38
2．6．3 各輸齣不依賴於全部輸入的
多輸齣電路 40
2．7 故障錶方法 40
2．7．1 固定式列錶計劃偵查 41
2．7．2 固定計劃定位 42
2．7．3 適應性計劃偵查和定位 44
習題 47
本章參考文獻 48
第3章 組閤電路與時序電路的故障診斷 50
3．1 通路敏化 50
3．1．1 敏化通路 50
3．1．2 通路敏化法 51
3．1．3 關於一維敏化的討論 53
3．1．4 多維敏化 55
3．2 d算法 56
3．2．1 d算法的基礎知識 56
3．2．2 d算法的基本步驟 58
3．2．3 d算法舉例 58
3．2．4 擴展d算法 63
3．3 布爾差分法 68
3．3．1 布爾差分的基本概念 68
3．3．2 布爾差分的特性 69
3．3．3 求布爾差分的方法 70
3．3．4 單故障的測試 73
3．3．5 多重故障的測試 76
3．4 故障字典 78
3．5 時序邏輯電路的測試 78
3．6 迭接電路法 79
3．6．1 基本思想 79
3．6．2 同步時序電路的組閤迭接 80
3．6．3 異步時序電路的組閤迭接 82
3．7 狀態變遷檢查法 85
3．7．1 初始狀態的設置 85
3．7．2 狀態的識彆 88
3．7．3 故障的測試 88
3．7．4 區分序列的存在性 89
習題 91
第4章 模擬電路與混閤信號的故障診斷 92
4．1 模擬電路測試的復雜性 92
4．1．1 模擬電路故障診斷概述 92
4．1．2 模擬電路故障診斷技術的産生 92
4．1．3 模擬電路故障特點 93
4．1．4 故障診斷是網絡理論的一個重要
分支 93
4．2 模擬電路的故障模型 94
4．3 模擬電路的故障診斷方法 95
4．3．1 傳統的故障診斷方法 96
4．3．2 目前的故障診斷方法 96
4．3．3 發展中的新故障測試方法 97
4．4 故障字典法 99
4．4．1 直流域中字典的建立 99
4．4．2 頻域中字典的建立 103
4．4．3 時域中字典的建立 107
4．4．4 故障的識彆與分辨 110
4．5 混閤信號測試概述 112
4．5．1 混閤信號的發展 112
4．5．2 混閤信號測試麵臨的挑戰 112
4．5．3 混閤信號的基本測試方法 113
4．5．4 混閤信號測試的展望 114
4．6 數模/模數轉換器簡介 115
4．6．1 數模轉換器 115
4．6．2 模數轉換器 118
4．7 混閤信號測試總綫 124
4．7．1 IEEE 1149．4電路結構 124
4．7．2 IEEE 1149．4測試方法 126
4．7．3 IEEE 1149．4標準指令 126
本章參考文獻 128
第5章 電路闆維修技術 130
5．1 維修前的準備 130
5．1．1 維修設備和工具 130
5．1．2 安全技術 130
5．1．3 感官訓練 131
5．2 檢修技術和方法 131
5．2．1 電路檢修原則 131
5．2．2 具體電路問題及故障處理順序 132
5．2．3 故障維修方法 132
5．2．4 小結 145
第6章 微機係統的故障診斷 147
6．1 存儲器的測試 147
6．1．1 RAM中的故障類型 148
6．1．2 測試的若乾原則性考慮 149
6．1．3 存儲器測試方法 150
6．1．4 各種測試方法的比較 155
6．2 ROM的測試方法 156
6．3 微處理器的測試 157
6．3．1 ?P的算法産生測試 158
6．3．2 ?P功能性測試的一般方法 161
6．3．3 ?P功能性測試的係統圖方法 166
6．4 利用被測係統的應用程序進行測試 168
6．4．1 基本概念 168
6．4．2 應用程序的模型化 168
6．4．3 關係圖 170
6．4．4 測試的組織 172
6．4．5 通路測試的算法 174
習題 177
本章參考文獻 177
第7章 可測性設計 178
7．1 可測性設計的概念 178
7．1．1 可靠性的定義 178
7．1．2 可靠性的主要參數指標 179
7．1．3 可測性設計的提齣 179
7．2 可測性設計的發展 180
7．2．1 可測性的起源與發展過程 180
7．2．2 國內情況 181
7．2．3 關鍵的技術 182
7．2．4 國際標準 183
7．2．5 可測性設計發展趨勢 185
7．3 可測性的測度 186
7．3．1 基本定義 186
7．3．2 標準單元的可測性分析 188
7．3．3 可控性和可觀測性的計算 190
7．4 可測性設計方法 191
7．5 內建自測試設計 194
7．5．1 多位綫性反饋移位寄存器 195
7．5．2 僞隨機數發生器 197
7．5．3 特徵分析器 198
7．5．4 內建自測試電路設計 200
7．6 邊界掃描技術 202
7．6．1 JTAG邊緣掃描可測性設計
的結構 203
7．6．2 工作方式 205
7．6．3 邊緣掃描單元的級聯 206
7．6．4 JTAG的指令 207
7．6．5 JTAG應用舉例 208
7．6．6 JTAG的特點 210
本章參考文獻 210
第8章 網絡化測試儀器 212
8．1 分布式自動測試係統 212
8．1．1 分布式係統概述 212
8．1．2 分布式係統結構及其特點 213
8．1．3 分布式係統的優勢 214
8．1．4 分布式自動測試係統 215
8．2 網絡化測試儀器 217
8．2．1 網絡化測試儀器概述 217
8．2．2 網絡化測試儀器設計規範 217
8．3 LXI總綫測試儀器 233
8．3．1 LXI總綫的發展 233
8．3．2 LXI測試儀器的基本特性 233
8．3．3 LXI測試儀器的分類 235
8．3．4 LXI測試儀器的結構與電氣
特性 238
8．3．5 LXI測試儀器的網絡設置
與通信 242
8．3．6 LXI測試儀器的觸發與同步 247
8．3．7 LXI測試儀器IVI驅動接口設計
方法 250
本章參考文獻 253
第9章 麵嚮信號的自動測試係統 254
9．1 自動測試係統概述及發展 254
9．1．1 自動測試係統的框架結構 254
9．1．2 自動測試係統的提齣與發展 255
9．1．3 麵嚮信號自動測試係統 257
9．1．4 麵嚮信號的自動測試係統的
技術框架 258
9．2 IEEE 1641協議 260
9．2．1 IEEE 1641的提齣 260
9．2．2 信號的層次結構 261
9．2．3 IEEE 1641標準的不足 263
9．3 ATML標準 263
9．3．1 XML標記語言 263
9．3．2 ATML標準 264
9．3．3 協議與自動測試係統各部分
的關係 265
9．4 IVI技術 266
9．4．1 可互換虛擬儀器技術 266
9．4．2 IVI技術 267
9．4．3 IVIsignal 269
9．5 自動測試係統應用 270
9．5．1 自動測試係統的軟件結構 270
9．5．2 測試過程 272
本章參考文獻 272

前言/序言

　　在電路與電子係統飛速發展的大環境下，集成電路的集成度越來越高且集成電改産生規模越來越大，行業間界限的模糊化，使得電子設備正在加速嚮各行業滲透。電子設備的可靠性、安全性成為人們越來越注重的問題，因而對係統進行故障診斷，及早發現故障所在並預防是很有必要的。先進的電路與電子係統故障診斷技術對各種類型電路闆的故障診斷提供瞭便利，維修人員可以根據電路闆齣現的不同特徵，利用相關測試儀器，快速地定位到故障元件並進行準確的維修，確保電路與電子係統的正常運行。如今，掌握電路與電子係統故障診斷技術不僅可以節省人力物力，還可以延長電子設備的使用壽命，這門技術已成為産業從業人員，特彆是技術維修人員必備的技能。
　　本書是電子科技大學的特色教材。全書共9章，從理論性和實用性的角度齣發，較全麵地介紹電路與電子係統故障診斷的基本理論和維修應用方麵的技能，主要內容包括：第1章講述電子係統常用的故障診斷方法，介紹對於電子係統常用的故障診斷方法及關於故障診斷的基礎知識；第2章講述數字電路測試與故障診斷，介紹數字電路的經典診斷方法，並指齣其實施的睏難；第3章講述組閤邏輯電路和時序電路中最常使用的故障診斷方法，同時簡要介紹有時滯測試問題；第4章講述模擬電路和混閤信號的測試診斷方法；第5章講述電路闆的維修技術；第6章講述微機係統的故障診斷方法，重點闡述存儲器和微處理器的故障診斷；第7章講述可測性設計，重點闡述可測性的定義、計算方法和提高可測性測度的設計原理；第8章講述網絡化測試儀器，即著重介紹LXI總綫儀器；第9章講述麵嚮信號的自動測試係統等。
　　本書覆蓋麵廣，理論與實際結閤，能較好地滿足廣大讀者的需求，可作為高等學校電路係統、檢測計量及自動測試、計算機、信息技術等專業高年級本科生和研究生教材，也可供電路設計或測試人員學習參考。
　　本書嚮使用教師提供配套電子課件、習題參考答案等，請登錄華信教育資源網注冊下載。
　　本書的編寫參考瞭大量近年來齣版的相關技術資料，其中主要參考瞭作者的博士導師陳光礻禹教授編著的《數據測試及儀器》，在這裏對陳教授錶示衷心的感謝。書中模擬電路測試部分編寫時得到瞭龍兵教授提供的資料，在此深錶謝意。
　　由於電路與測試技術發展迅速，作者學識有限，書中誤漏之處難免，望廣大讀者批評指正。
　　作者
　　於電子科技大學

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