Метод синтеза генераторов детерминированных тестов на сетях клеточных автоматов (СКА)
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Детерминированный метод тестирования проанализированный в этом разделе, обеспечивает гарантируемый результат тестирования, но это обеспечивается достаточно большими затратами площади кристалла для встроенной схемы самотестирования.
Если для проверки цифровой схемы применяется детерминированный подход, сложность состоит в том, что детерминированный набор тестов должен быть встроен в схеме, то есть схема должна иметь дополнительные аппаратные средства, которые в режиме самотестирования выдают тестовые последовательности.
Схема самотестирования может быть реализована двумя различными способами:
а) тестовые наборы могут быть или записаны на кристалле с помощью ПЗУ (которая должна также содержать правильные выходные последовательности для сравнения с реальными выходными последовательностями);
б) тестовые наборы также могут быть сгенерированы, с помощью специальных генераторов, предназначенных для этой задачи, в данном проекте рассматривается реализация на КА;
ПЗУ можно использовать, когда размер тестовых наборов невелик. С другой стороны, наличие генератора тестовых наборов, в сильной степени зависит от регулярности тестовых наборов.
Для схем умножителей, использование ПЗУ может быть оправдано, когда умножитель модифицируется в соответствии с требованиями C-тестируемости. Основной недостаток этого подхода заключается в том, что модификация схемы в соответствии с требованиями тестопригодного проектирования приводит к увеличению занимаемой основной схемой умножителя площади кристалла, введению дополнительных входов-выходов, и снижению производительности [18-21].
Никакие модификации тестопригодного проектирования не могут применяться схеме умножителя, т.к. они вызывают существенное снижение производительности.
Если не модифицировать схему умножителя, то для тестирования требуется набор тестов линейного размера. Например, в [20], был предложен линейный набор тестов размера 3N + 60, где N - общая длина обоих операндов умножителя. В этом случае, размер тестового набора намного больший чем при С-тестируемости, так что затраты на хранение тестовых наборов в ПЗУ - предельно высокие. Эти затраты могли бы быть уменьшены, если бы нашелся такой генератор тестовых наборов, который генерирует нужные образцы теста. К сожалению, наборы тестов, предложенные в [18 - 21] неправильные и не могут быть эффективно произведены с использованием небольших аппаратурных затрат. Также, этот подход зависит от размерности умножителя, потому что размер набора тестов увеличивается с размерностью умножителя.
3.2 Псевдослучайное тестовое диагностирование
Согласно псевдослучайному подходу, на схему подаются псевдослучайные тестовые наборы, и эффективность метода вычисляется, используя моделирование неисправности. Встроенное самотестирование реализованное по псевдослучайному подходу (рисунок 3.8), имеет важное преимущество, с точки зрения небольших аппаратурных затрат, так как обычные регистры могут легко модифицироваться в сдвиговые регистры с линейной обратной связью (СРЛОС), представленные на рисунках 3.9а и 3.9б, которые формируют тестовые наборы для встроенного самотестирования и оценку выходных данных, соответственно.
ГПП - генератор псевдослучайной последовательности
Рисунок 3.8 - Встроенное самотестирование по псевдослучайному подходу
а)
б)
Рисунок 3.9 - Сдвиговые регистры с линейной обратной связью
При реализации псевдослучайного подхода на выходе проверяемого устройства обычно ставится сигнатурный анализатор (рисунок 3.10), в котором после тестирования находится конечная сигнатура. Затем она сравнивается с эталонной сигнатурой и по результатам сравнения определяется исправно устройство или нет.
Рисунок 3.10 - Сигнатурный анализатор
Недостаток применения псевдослучайного подхода к умножителю со встроенным самотестированием состоит в том, что он не может обеспечивать гарантируемое покрытие неисправностей независящее от размерности умножителя. Чтобы достигнуть высокого покрытия неисправностей для умножителя с другой длиной операнда, должен быть найден новый генератор псевдослучайных тестовых наборов. Эффективность каждого псевдослучайного генератора образцов должна быть вычислена путем моделирования неисправности.
4. Модули сигнатурного мониторинга на сетях клеточных автоматов
Схемы встроенного самотестирования (СВС) широко используются в дискретных устройствах (ДУ), построенных на одном кристалле. Структура ДУ с СВС показана на рис.4.1, где тестируемая схема (ТС) - комбинационная схема с наблюдаемыми входами и выходами.
Рисунок 4.1 - Структура ДУ с встроенным самотестированием
Для достижения соответствующего качества тестирования, необходимо выполнить три условия:
. Минимизировать аппаратные затраты на построение генератора;
. Минимизировать время тестирования;
. Максимизировать покрытие неисправностей.
В настоящее время существуют следующие способы генерирования тестовых векторов в СВС: исчерпывающее тестирование (счетчик генерирует все 2n векторов, где n - количество входов тестируемой схемы), псевдослучайное тестирование (на основе сдвиговых регистров с линейными и нелинейными обратными связями, сетей клеточных автоматов), детерминированное тестирование (запись тестовых векторов в ПЗУ и формирование адресов на ?/p>