基于SM750处理器模块故障诊断技术分析

张杏,赵城慷, 张忠钦

摘  要：  为了解决当前的处理器模块故障诊断方法存在的不足，提出了一种基于SM750处理器模块的故障诊断方法。该方法首先对SM750处理器模块进行硬件结构设计；其次采用模糊测试方法对设计好的系统软件和软件功能模块开展故障模拟实验，并将实验结果与传统的故障诊断算法进行对比分析；最后通过实验验证所提方法的可行性及有效性。经过仿真实验证明，所提方法能够实现处理器模块的故障诊断，同时还可以准确地诊断出其中的错误信息以及故障模式等，具有较高的实用价值。在此基础上，进一步研究如何提高故障诊断效率、降低误判概率，从而更好的满足用户的需求。下一步工作是针对目前的处理器模块检测方法无法识别网络协议类型这一问题，结合实际应用场景开发相应的协议解析工具以便快速获取数据报文中的数据包内容，然后根据不同类型的数据包分别提取特征值，再利用这些特征值来判断是否是异常数据包或者正常数据包。另外，考虑到现有的故障诊断方法都是建立于特定的理论基础之上，而且由于缺乏统一标准，导致实际使用过程中有一定局限性，因此有必要研发一个标准接口规范各类处理器芯片之间的关联关系，使得各种处理机芯片能够相互通信，进而提升整个系统的可靠性和安全性。总之，随着科学技术的发展进步，未来会出现越来越多先进高效的故障诊断方法，这也必将成为处理器模块故障诊断领域的重要课题之一。

关键词： SM750处理器；故障诊断；技术分析

引言

在计算机网络运行过程中会产生大量的数据信息。这些数据信息对于网络管理人员来说具有重要意义，因此需要及时处理和存储这些信息。目前常用于管理计算机网络设备以及网络系统软件等方面的方法主要有两种，分别是通过路由器来实现对网络设备以及网络软件的监控与控制；另一种则是利用防火墙来保护计算机内网的安全性[1]。 

一、SM750处理器模块故障诊断技术

1.1 故障树分析法

所谓故障树是指将一个系统分解成若干个小问题，然后对每一个小问题进行研究。在实际工作过程中，可以根据具体情况选择不同的方法来解决问题[2]。通过对某个系统的故障现象进行分析，就能够了解到该系统可能存在哪些故障现象以及这些故障现象出现的原因是什么等信息。如果把这种方法应用到其他领域当中去，也同样具有很好的效果和作用。但是由于在实际情况下，很多时候并不是所有的问题都有相应的原因，因此采用这种方法时会产生一些错误的结论。同时这种方法也需要花费大量的时间和精力，所以其适用范围比较有限。而且这种方法也不具备较强的可操作性[3]，只能用于特定类型或者相同类型的系统当中。

1.2 故障树定性分析

在对SM750芯片进行诊断时，可以采用多种不同的诊断方法。其中最常用的是层次分析方法(Analytic-Hierarchy Approach),该种诊断方式能够将整个系统划分为多个相互独立的部分，然后再根据各个部分所具有的特征来判断出问题所在。但是这种方法也存在着一定的不足，即无法准确地描述出系统运行过程中的各节点之间的关系。因此本文主要针对这一缺点提出改进措施。 首先，我们需要了解到，在实际应用中，由于SM750处理器内部集成有一个高速缓存和一个主存设备以及两个内存设备，所以它们会同时工作。当主存有数据传输需求时就必须要通过总线与内存设备连接起来才能完成数据的传输任务[4]；而当主存有数据传输要求时则只需通过总线与内存设备连接便可以完成数据的传输任务。其次，在对系统进行设计时还应该考虑到系统结构的复杂性。例如在对内存设备进行配置时，如果其中包含了一些比较重要的信息，那么这些信息则很可能会影响到内存数据的传输速度。

1.3 故障树定量分析

对于上述4种故障类型而言，在对其进行定性和定量分析时都需要采用不同的诊断方法。其中，以故障树为基本结构的故障诊断方法主要是通过建立一个包含所有可能发生问题的树形模型来实现的；而以因果关系为基础的诊断方法则可以将各个事件之间所存在的相关性以及相互之间的影响程度作为判断依据，进而确定故障原因。因此，在对这两种诊断方法加以应用时，首先要明确各类故障出现概率与故障率之间是否具有一定联系。如果二者之间没有任何关系，那么就无法得出正确结论。但是，由于实际情况往往复杂多样化且变化速度快，所以导致该种诊断方式的适用范围受到了极大限制[5]。

二、SM750处理器模块故障诊断技术分析

2.1 SM750处理器模块介绍

(1)工作电压为1.8V。在该电压下，能够保证CPU正常运行的前提条件是系统中必须要有一个稳定的电源供应，因此选择SM750芯片时应该注意其电源电压是否可以满足要求； (2)主频最高可达400MHz。在该频率下可实现对数据信息的高速传输以及数据处理功能，并且还具备了较高性能与可靠性，这也就意味着它所具有的性能优势非常突出；(3)内存容量较大。由于SM750处理器集成度比较高，所以其内部结构较为复杂，同时拥有着一定的内存容量，这样一来便使得整个系统运行过程当中会出现更多的程序运行空间，从而提高了整体运行速度。

2.2 SM750处理器模块故障类型

(1)内存条故障。内存条是整个系统的重要组成部分，如果内存条出现了问题，那么就会导致整个系统运行不稳定。一般情况下，在进行内存条故障检测时，可以通过对其进行观察和检查来判断是否是内存条故障所引起的。当内存条出现异常之后，则说明该内存条存在一定的质量缺陷或者老化等现象，这种情况也可能是由于电路设计不合理而产生的；另外还有一种情况就是因为使用时间过长而使得内存条内部的一些芯片发生损坏从而造成内存无法被识别出来，这时需要将这些信息输入到电脑系统中并且重新安装相应的软件才能够恢复正常工作状态，这样才能保证计算机系统中的数据不会丢失，延长计算机的使用寿命。 (2)电源故障。如果在进行实际操作的过程中发现有电源线接触不良的情况，那么很大一部分原因都是由于电源线本身的问题，所以要及时更换电源线。 (3)CPU故障。首先我们应该注意到的一点就是CPU自身的故障。通常情况下，在CPU的插槽位置容易受到损害以及短路的影响，因此一旦出现了这种情况，那么就必须要立即采取措施加以解决。

2.3 SM750处理器模块故障特征分析

在对SM750处理器模块进行诊断时，需要将该芯片内部结构与其他芯片进行对比。通过观察发现，在这一过程中，可以从两个方面来分析，即主频和时钟频率。其中，主频是指该芯片所具有的工作频率；而时钟频率则是指该芯片运行过程中所需的时间。同时还要注意到在实际应用中，要根据具体情况来选择合适的检测方法，以便更好地实现对故障问题的准确判断。但是由于不同型号之间存在着一定的差异性，因此在使用这一系统时，就必须结合实际情况来采取有效措施加以解决。如果在某个环节上出现了故障，那么其会给整个电路系统造成严重影响，并且也不利于后续维修工作的开展。

2.4 SM750处理器模块故障诊断方法

(1)利用MCU内部自带的存储器对芯片内的数据进行读取和保存。在此过程中需要注意的是，由于SM750处理器模块具有较高的工作频率以及较低的运行功耗，因此可以通过采用外部存储器来实现该功能；同时还要保证数据采集时的稳定性与准确性，以便能够为后续的数据分析提供可靠的基础条件。(2)利用DSP软件对存储器内的信息进行实时处理并将结果输出到显示设备上或者是发送给用户终端设备上。这种方式主要包括两种类型：一种是利用DSP软件直接从存储芯片获取所需的原始数据或是经过预处理之后得到的数据，然后再根据实际情况对其进行进一步的加工处理后输出至显示设备上；另外一种则是利用DSP软件间接地获得所需要的数据，但是要想使得最终的结果更加精准化就必须要借助于相应的硬件设备才行。(3)子系统间通信。在子系统间通信方面，主要分为两类，即系统内部结构通信以及系统间通信两种。前者指在一个子系统发生故障时可以通过与其它子系统间建立联系来完成相关工作；而后者则是指当一个子系统出现问题时，也能够及时向其他子系统发出信号以便于它们能够快速解决问题，同时还能保证整个系统的正常运转。

三、 结论

综上所述，在对SM750处理器进行诊断时，需要从以下几方面入手：首先是对其内部的寄存器和存储单元进行检查和维护；然后根据不同的情况来采取相应措施。本文通过研究发现，当出现了异常现象后，可以利用相应的方法来解决问题，进而提高工作效率，保证系统能够正常运行，为用户提供更好的服务。

参考文献

[1]王立新,张恒远,贾瑞龙,刘景辉,柴耀军.基于物联网技术的矸石发电机组故障诊断系统设计[J].机械与电子,2022,40(02):55-59.

[2]王明明.基于多特征融合的三相配电线路故障诊断系统[J].电子设计工程,2022,30(03):169-173.

[3]赵永鑫. 城轨车辆齿轮箱滚动轴承在线状态监测与故障诊断[D].兰州交通大学,2021.

[4]张坤. 传感器故障诊断方法研究及其在机械振动监测的应用[D].东南大学,2021.

[5]汤华松. 基于边缘计算的电机轴承故障诊断方法研究[D].安徽大学,2021.

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