- •Министерство общего и профессионального образования российской федерации
- •Учебное пособие Воронеж 2000
- •Учебное издание
- •394026 Воронеж, Московский поспект, 14
- •1. Тестовое диагностирование в цифровой технике:
- •1.1. Введение
- •1.2. Тестовое диагностирование в цифровой технике: цепи и терминология
- •1.3. Процедуры и проблемы программного тестирования
- •1.4. Необходимость проектирования тестопригодных схем
- •2. Анализ тестопригодности: система camelot
- •2.1. Количественная оценка тестопригодности
- •2.2 Принципы вычисления управляемости
- •2.3 Принципы вычисления наблюдаемости
- •2.4 Принципы вычисления тестопригодности
- •2.4.1. Тестопригодность как функция управляемости и наблюдаемости
- •2.5. Применение системы camelot на практике.
- •2.5.1. Количественная оценка проектируемых схем.
- •2.5.2. Автоматический выбор контрольных точек.
- •2.5.3 Методика генерации тестов вручную.
- •2.5.4. Методика автоматической генерации тестов
- •2.6. О других системах анализа тестопригодности
- •2.7. Заключительные замечания о методах анализа
- •3. Методы структурного проектирования
- •3.1. Принцип метода сканирования: сканируемый путь
- •3.2. Сканирование с произвольным доступом
- •3.3. Метод сканирования, чувствительного к уровню тактового сигнала
- •3.4. Недостатки и достоинства методов сканирования
- •3.5. Методы самотестирования: bilbo
- •3.5.3. Устройство встроенного поблочного диагностирования логических схем (bilbo)
- •3.6. Заключительные замечания о методах сканирования
- •4. Генерация тестов для схем, реализующих принцип сканирования
- •4.1. Алгоритм podem, условные обозначения, понятия и принципы
- •4.1.5. Вычисление относительных значении управляемости
- •4.2. Процедура podem
- •4.2.1. Пример 1. Основной принцип podem
- •4.2.2. Пример 2. Многомерный d-проход
- •4.2.3. Пример 3. Переопределение состояний первичных входов
- •4.2.4. Заключение относительного алгоритма podem
- •4.3. Процедура raps
- •4.3.1 Пример 4. Процедура raps
- •4.3.2. Заключение о процедуре raps
- •4.4. Методика выполнения процедур raps и podem
- •4.4.1 Использование статического сжатия тестов
- •4.4.2. Использование динамического сжатия тестов
- •4.5. Замечание относительно процедуры моделирования неисправностей
- •4.6. Заключительные замечания о процедурах podem и raps
- •5. Практические рекомендации по проектированию тестопригодных схем
- •5.1. Средства поддержки процедуры генерации тестов
- •5.2. Средства поддержки процедур тестирования и поиска неисправностей
- •Содержание
4.1.5. Вычисление относительных значении управляемости
В подразделе 4.1.4 обсуждалось использование относительных значений управляемости для выбора «самых легких» и «самых сложных» решений, обеспечивающих требуемые состояния в узлах схемы. Значения управляемости могут быть вычислены с помощью либо системы CAMELOT, либо следующей простой и эффективной процедуры.
Шаг 1. Установить для каждого узла-соединения схемы начальный вес IW, равный коэффициенту разветвления минус единица, т. е.
IW (каждого узла) = число вентилей - 1.
Шаг 2. Для каждого элемента схемы с установленными весами входных узлов вычислять вес выходного узла как IW (выходного узла) + сумма (весов входных узлов).
Шаг 3. Выполнять шаг 2 до тех пор, пока не будут вычислены значения весов всех узлов. Узел с самым высоким весом имеет наиболее сложные условия управляемости.
Проиллюстрируем применение этой процедуры к схеме, представленной на рис. 4.2:
-
Узел
Шаг 1
Начальный вес
Шаг 2/3 Итоговый вес
А
В
С
G1.3
G2.3
G3.3
G4.3 G5.3(Z)
2
1
0
0
0
0
0
0
2
1
0
3
3
2
5
8
Отметим, что важное значение имеет порядок вычисления итоговых весов узлов схемы. Одним из путей, обеспечивающих правильную последовательность вычисления, является использование правила нумерации узлов схемы (TNC). Присвоение номера TNC, начиная с 1, с последующим увеличением номера на 1, осуществляется для каждого узла схемы, включая первичные входы. Выход элемента схемы может быть пронумерован только тогда, когда присвоены номера всем его входам. В этом случае номер TNC выходного узла будет более высоким, чем у любого из его входов. Затем последовательность вычисления веса узлов определяется соответствующим порядковым номером TNC узла схемы. Например, применяя правило нумерации узлов схемы на рис. 4.2, получаем следующий результат:
-
Группа
Узел
Номер
1
А
В
С
1
2
3
2
G 1.3 G2.3
G 3.3
4
5
6
3
G 4.3
7
4
G 5.3
8
Внутри, каждой группы узлов TNC номер присваивается произвольно, однако необходимо перенумеровать все узлы группы прежде, чем будут присвоены номера для узлов последующей группы.
4.2. Процедура podem
Основу алгоритма PODEM составляет процедура генерации теста для заданной неисправности путем последовательного определения логических состояний целевых узлов схемы для одного узла в каждый момент времени, и, таким образом, получения конечного результата за минимальное время. В основе механизма PODEM лежит метод обратной транспортировки логического состояния выхода элемента на один из его входов с неопределенным логическим состоянием. Когда вход элемента является первичным, то логическое состояние целевого узла будет обеспечиваться соответствующим значением сигнала на первичном входе. Этот процесс называется ПВх-определением, выполнение которого позволяет перейти к процедуре пятизначного (О, 1, X, D, D) моделирования с нулевой задержкой для оценки полноты ПВх-определения. Полученное ПВх-опрсделение может или не может обеспечить выполнение условий обнаружения неисправности. Если условия выполняются, то процедура завершается. В противном случае осуществляется возврат в точку, определенную самой отдаленной границей распространения D или D, и выполняется следующая попытка обеспечить условия тестирования путем активизации узлов схемы, основанной на содействии процессу транспортировки неисправности на выход схемы (этот процесс называется D-проходом). Указанные возвраты продолжаются в процедуре PODEM до тех пор, пока не будет найден тест или не будет установлено, что тест не существует. Эта особенность процедуры, которая характеризует ее как алгоритм, будет продемонстрирована на одном из приведенных далее примеров.
Перейдем теперь к представлению детальных механизмов процедуры PODEM на конкретных примерах ее применения к логической вентильной схеме полного одноразрядного сумматора серии SN7480, показанной на рис.4.6. Заметим, что, как и прежде, номера выводов вентилей в схеме поставлены произвольно.
Вход вентиля |
CY |
Вход вентиля |
CY |
Вход вентиля |
CY |
G 1.1 G 1.2
|
1,000 1,000
|
G 6.1 G 6.2 |
0,697 0,955 |
G 11.1 G 11.2 |
0,955 0,955 |
G 2.1 G 2.2 |
1,000 1,000 |
G 7.1 G 7.2 |
0,697 1,000 |
G 12.1 G 12.2 G 12.3 |
0,882 0,882 0,676 |
G 3.1 G 3.2 G 3.13 |
1,000 1,000 1,000 |
G 8.1 G 8.2 G 8.13 |
0,955 1,000 0,955 |
G 13.1 G 13.2 G 13.4 |
0,605 0,605 0,853 |
G 4.1 G 4.2 G 4.13 |
1,000 1,000 1,000
|
G 9.1 G 9.2
G 10.1 |
1,000 0,955
1,000 |
G 13.5
G 14.1 |
0,829
0,671 |
G 5.1 G 5.2 |
0,955 0,697 |
G 10.2 |
0,955 |
|
|
Рис. 4.6. Схема полного одноразрядного сумматора серии SN7480
На рис. 4.7 представлена блок-схема алгоритма PODEM верхнего уровня описания.
Рис.4.7. Блок-схема алгоритма PODEM