Первый показатель контролепригодности и тестопригодности электронных средств – управляемость

Управляемость входами схемы (обозначим её У) может принимать относительное значение от 0 до 1. Максимальное значение (единицу) имеет вход схемы, где можно легко установить как логическую 1, так и логический 0. Другое предельное значение управляемости 0 имеет элемент, вход которого не может быть установлен в любое из двух возможных логических состояний (что обусловлено его заземлением или соединением с шиной питания, т.е. он не управляем: У = 0).

Для определения управляемости выходов логической схемы необходимо учитывать не только управляемость его входов, но и выполняемую этой схемой логическую функцию, что можно характеризовать коэффициентом передачи управляемости данного логического элемента К_у. Таким образом, выражение для управляемости на каждом выходе можно записать, как

, (41)

где K_у – коэффициент передачи управляемости элемента, связанный с этим входом,

f – функция, зависящая от значений управляемости всех входов, которые управляют рассматриваемым выходом.

Коэффициент K_у является мерой, характеризующей степень различия способности элемента генерировать на данном выходе значение логической единицы от способности генерировать значение логического нуля. Этот коэффициент зависит только от логической функции, реализуемой элементом, и не зависит от места его расположения в схеме. Для количественной оценки K_у используется выражение

, (42)

где N(0) – число всех способов установки логического 0 на выходе элемента;

N(1) – число способов установки логической 1.

Если N(0) = N(1), то K_у = 1. В маловероятном случае N(0) = N(1) = 0, коэффициент K_у также равен 0, что указывает на неуправляемость выходного состояния. В общем случае K_у имеет значения между 0 и 1.

Для различных логических элементов значения K_у можно получить из таблицы истинности этих элементов. Так для элемента «НЕ», имеющего всего один вход, а следовательно, и только один способ установки на выходе логического 0 или 1, получаем:

N(0) = 1,

N(1) = 1,

K_у = 1.

Для двухвходового элемента «И», имеющего всего один способ установки на выходе логической 1 (на оба входа должны быть поданы логические 1) и три способа установки на выходе логического 0 (на первом входе 1, на втором 0; на первом входе 0, на втором 1; на обоих входах 0), получаем:

N(0) = 3,

N(1) = 1,

.

Для трёхвходового элемента «И» будем иметь:

N(0) = 1,

N(1) = 7,

.

Для двухвходового элемента «ИЛИ»:

N(0) = 1,

N(1) = 3,

K_у = 0,5.

Если логический элемент имеет несколько выходов, то значения K_у рассчитываются для каждого выхода в отдельности и, в общем случае, они не будут одинаковыми.

Значение функции f(У_вх) определяется как среднее арифметическое значение управляемости на входах элемента. Если все входы управляемы (как в вышеприведенных примерах), то значение f(У_вх) равно 1 и соответственно

У=К_у. . (43)

Таким образом, имея схему соединения входов элементов с другими элементами, мы определяем их управляемость (если они подсоединены к логическим выходам предыдущих элементов, то они считаются управляемыми (У_вх = 1), если же они подсоединены к шинам питания или заземлены, то неуправляемыми (У_вх = 0), если несколько входов соединены вместе, то все объединённые входы считаются как один вход). Теперь, имея таблицу истинности данного элемента (его логическую функцию), можно определить значение его управляемости по всем логическим выходам.

Более сложно определение К_у для элементов с памятью (триггеров, регистров, счётчиков и т.п.), но соответствующие методы для этого существуют.