微机测控系统的容错技术

　　在微机系统发展过程中，在保证可靠性方向存在着两种互相独立的设计思想：一种是排错设计，一种是容错设计。
　　排错设计认为，系统的可靠性立足于不发生故障。为了保证较高的可靠性，要求在系统的设计和生产过程中，对元器件进行严格的老化筛选，对元器件实行降额使用，对工艺过程严格把关，增加试验次数，提高试验要求。所有这些措施，都将使成本上升，且难以满足越来越高的可靠性要求。在这种情况下，提出了容错设计的指导思想：故障是客观存在，是不可避免。
　　容错的主要措施是两个方面：
　　1. 冗余技术
　　冗余技术是设置两重或多重的硬件或软件来提高系统可靠性的技术。
　　2. 自检技术
　　是指对系统本身进行检测，一旦发现故障，停机待修防止错误或动用冗余资源。
　　容错技术进一步发展的趋势是：
　　1. 由机内容错向机间容错发展，包括从微机系统的网络化、分布化中提高可靠性。
　　2. 研究数字电路多重故障的检测与诊断。故障定位由门一级向子系统、系统的功能测试发展。
　　3. 发展程序的鉴定方法，提高软件可靠性。
　一、 硬件冗余
　　冗余单元和其他单元一同投入运行，当某些单元失效时，运行中的冗余单元负担起单元应完成的工作，也称为“热储备”。
　　1. 两单元并联系统
　　两个开关、两个电源和两个处理器并行工作。
　　2. 三单元表决系统
　　三个单元并行工作，其中任意两个有效，系统即有效工作
　　3. 三单元取一系统
　　在一个单元有故障并切除后，在切除一个，保留一个继续工作。
　　4．待命贮备冗余系统
　　这种系统共有s+1个子系统，其中只有一个处于运行状态，其余s各处于待命接替状态。
　二、 信息冗余
　　检错/纠错码
　　设一个信息由k个信息位组成，则最多可有2k个信息，编码器每给增加n-k个二进位，称为冗余位。
　　复检
　　通过多次检测，取多组信息，经比较做出判断。
　三、 时间冗余
　　时间冗余是指通过各种软硬件手段发现检测有错后，再花时间重复执行。一般重复执行的次数是有限的。显然，时间冗余对于固定性的故障是无效的。
　　1.指令复执
　　2.程序卷回
　　3.时间冗余的可靠性模型
　四、 自检技术
　　1.自检的目的
　　对检测系统进行自检的目的，是发现检测系统的错误，提高检测可靠性，降低误检率。
　　2.自检的技术指标
　　1）覆盖率
　　2）冗余度
　　3）自检速度
　　4）错误的分析水平
　　3．自检的方法
　　自检也是一种检测，因此在方法和手段上讲是基本相同的。
　　根据自检的时间，可分为：
　　1）检测前的自检
　　2）实时自检