【正文】 電子測量原理 第 1頁 第 11章 數(shù)字系統(tǒng)測試技術(shù) 數(shù)字系統(tǒng)測試的基本原理 邏輯分析儀 可測性設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)域測試的應(yīng)用 電子測量原理 第 2頁 數(shù)字系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)域分析的基本概念 ? 1 數(shù)字系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)域測試 的特點(diǎn) 2 幾個(gè)術(shù)語 3 故障模型 電子測量原理 第 3頁 1 數(shù)字系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)域測試的特點(diǎn) ◆ 電子測試的重要領(lǐng)域 數(shù)據(jù)域測試 ◆ 數(shù)據(jù)域測試的概念 ◆ 數(shù)字系統(tǒng)測試中的困難 響應(yīng)和激勵(lì)間不是線性關(guān)系 從外部有限測試點(diǎn)和結(jié)果推斷內(nèi)部過程或狀態(tài) 微機(jī)化數(shù)字系統(tǒng)的軟件導(dǎo)致異常輸出 系統(tǒng)內(nèi)部事件一般不會(huì)立即在輸出端表現(xiàn) 故障不易捕獲和辨認(rèn) 電子測量原理 第 4頁 數(shù)字系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)域分析的基本概念 1 數(shù)字系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)域測試的特點(diǎn) ? 2 幾個(gè)術(shù)語 3 故障模型 電子測量原理 第 5頁 2 幾個(gè)術(shù)語 ◆ 故障偵查 /檢測（ Fault Detection） 判斷被 測電路中 是否存在 故障 ◆ 故障定位 查明故障 原因 、 性質(zhì) 和產(chǎn)生的 位置 ◆ 以上合稱 故障診斷， 簡稱 診斷 ◆ 缺陷 構(gòu)造特性的改變 ◆ 失效 導(dǎo)致電路錯(cuò)誤動(dòng)作的缺陷 ◆ 故障 缺陷引起的電路異常，缺陷的 邏輯 表現(xiàn) 缺陷和故障非一一對應(yīng)，有時(shí)一個(gè)缺陷可等效 于多個(gè)故障 電子測量原理 第 6頁 2 幾個(gè)術(shù)語 ◆ 出錯(cuò) /錯(cuò)誤 (Error) ◆ 真速測試（ ATSpeed Testing) ◆ 參數(shù)測試和邏輯測試 ◆ 測試主輸入 (Primary Input) ◆ 測試主輸出 (Primary Output) ◆ 測試圖形 /樣式（ Test Pattern） ◆ 測試矢量（ Test Vectors ◆ 測試生成 ◆ 故障覆蓋率 電子測量原理 第 7頁 數(shù)字系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)域分析的基本概念 1 數(shù)字系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)域測試的特點(diǎn) 2 幾個(gè)術(shù)語 ? 3 故障模型 電子測量原理 第 8頁 3 故障模型 ◆ 故障的模型化與模型化故障 （ 1） 固定型故障 （ Stuck Faults ） 固定 1故障 (stuckat1)， sa1 固定 0故障 (stuckat0)， sa0 （ 2）橋接故障 （ Bridge Faults ） ◆ 橋接故障 :兩根或多根信號線間的短接 x1x2x3x3x2 x1 x1 x1x2x2 x3 x3電子測量原理 第 9頁 3 故障模型 （ 2）橋接故障 （ Bridge Faults ） F x1...xsxs + 1...xnYp1ps x1xs...Y xnxs + 1...（ 3）延遲故障 （ Delay Faults ） ◆ 延遲故障 :電路延遲超過允許值而引起的故障 ◆ 時(shí)延測試驗(yàn)證電路中任何通路的傳輸延遲不超 過系統(tǒng)時(shí)鐘周期 電子測量原理 第 10頁 3 故障模型 （ 4） 暫態(tài)故障 （ Temporary Faults ） 類型： 瞬態(tài)故障 和 間歇性故障 瞬態(tài)故障 ： 電源干擾和 α 粒子輻射等原因造成 間歇性故障：元件參數(shù)變化、接插件不可靠等造成 電子測量原理 第 11頁 組合電路測試方法簡介 ? 1 敏化通路法和 D算法 2 布爾差分法 電子測量原理 第 12頁 1 敏化通路法和 D算法 ◆ 通路 （ Path）和 敏化通路 (Sensitized Path) （ 1）敏化通路法 ABx1x2x3abcdefgyC a f y 0→1 0→1 0→1 1→0 1→0 1→0 ◆ 故障 a →f→g: 故障傳播 或 前向跟蹤 ◆ 一致性檢驗(yàn) 或 反相跟蹤 (Backward Trace) 電路的敏化過程 電子測量原理 第 13頁 1 敏化通路法和 D算法 ◆ 故障傳播和通路敏化的條件 通路內(nèi)一切與門和與非門的其余輸入端均應(yīng)賦于“ 1”值，而一切或門和或非門的其余輸入端應(yīng)賦于“ 0”值。 x1x2x3abcdefgyx2:s a 0 有扇出電路的敏化過程 電子測量原理 第 14頁 1 敏化通路法和 D算法 x1x2x3 單通路敏化成功，雙通路敏化失敗的例子 （ 111）不是 x2： sa0的測試矢量 （ 110）和（ 011）是 x2： sa0的測試矢量 電子測量原理 第 15頁 1 敏化通路法和 D算法 ◆ Schneider提出的 反例 證明某些故障只通過一條通路不可能敏化成功，必須同時(shí)沿兩條或兩條以上的通路才能成功敏化 x 1x2x3x4G55G66G77G88G99G1010G1111G1212ysa0同時(shí)沿 G6G9G12 和 G6G10G12 敏化方可成功 G6（ sa0）的測試 :(x1x2x3x4)=(0000) 電子測量原理 第 16頁 1 敏化通路法和 D算法 ◆ 扇出對敏化通路的影響 ， 三種情況： 單通路和多通路都產(chǎn)生測試矢量 僅單通路能產(chǎn)生測試矢量 僅多通路能產(chǎn)生測試矢量 小結(jié) ◆ Schneider反例說明一維敏化不是一種算法 ◆ 對一特定故障尋找敏化通路時(shí)，還應(yīng)考慮同時(shí)敏 化多個(gè)單通路的可能組合 多維敏化 ◆ 對于多維敏化 ，必須尋球一種真正的算法 D算法 電子測量原理 第 17頁 2 敏化通路法和 D算法 （ 2） D算法 ◆ 簡化了多通路敏化法 ◆ 容易用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) D ： 正常電路邏輯值為 1，故障電路為 0的信號 D ： 正常電路邏輯值為 0，故障電路為 1的信號 ① 簡化表 又稱 電路的原始立方 簡化的真值表 形成：邏輯門用它的輸出頂點(diǎn)名稱表示 門輸出頂點(diǎn)的標(biāo)號大于所有輸入頂點(diǎn)的標(biāo)號 電子測量原理 第 18頁 2 敏化通路法和 D算法 基本門電路的簡化表 1231 2 31111000??1231 2 31110000??電子測量原理 第 19頁 2 敏化通路法和 D算法 基本門電路的簡化表 1231 2 310100 0 1??1231 2 31 1 00101??電子測量原理 第 20頁 2 敏化通路法和 D算法 電路的簡化表舉例 1234564561 2 3 4 5 61 1 100001 1 10000001111GGG????????????????????????????電子測量原理 第 21頁 2 敏化通路法和 D算法 ② 傳遞 D立方 描述正常功能塊對 D矢量的 傳遞特性 表明敏化通路的 敏化條件 對被測電路的一種 結(jié)構(gòu)描述 ◆ 把元件 E輸入端的若干故障信號能傳播至 E的輸出端的最小輸入條件傳遞 D立方 ◆ 構(gòu)造傳遞 D立方的 Roth交 運(yùn)算規(guī)則 Roth交 0 101001110DD電子測量原理 第 22頁 2 敏化通路法和 D算法 基本門電路的傳遞 D立方 ② 傳遞 D立方 1231 2 300DDDD1231 2 311DDDD電子測量原理 第 23頁 2 敏化通路法和 D算法 基本門電路的傳遞 D立方 ② 傳遞 D立方 1231 2 300DDDD1231 2 311DDDD電子測量原理 第 24頁 2） 敏化通路法和 D算法 ③ 故障的原始 D立方 元件 E的輸出處可產(chǎn)生故障信號 D或 D的最小輸入條件 12 31231 2 31 1 D1 2 30 0 D區(qū)別：故障原始 D立方實(shí)為 激活故障 的條件 故障傳遞 D立方為 傳播故障 信號的條件 電子測量原理 第 25頁 2 敏化通路法和 D算法 ④ D交運(yùn)算規(guī)則 ◆ D交運(yùn)算是建立敏化通路的數(shù)學(xué)工具 ◆ 通過 D交運(yùn)算，逐級將故障信號（ D或 D）從故障點(diǎn)敏化至可及輸出端的過程叫做 D驅(qū)趕 （ D drive） ◆ Roth D交操作規(guī)則 D交 0 101001110D Dφ ψ ψφ ψ ψλμμDDψψψψDDD Dλ電子測量原理 第 26頁 2 敏化通路法和 D算法 ④ D交運(yùn)算規(guī)則 ◆ 對 Roth D交操作規(guī)則的補(bǔ)充說明 符號 φ 和 ψ 分別表示 D交為空和未定義 如果不出現(xiàn) φ 和 ψ ，但出現(xiàn) λ 和 μ ，則 D交未定義 如果 D交中只出現(xiàn) λ 而不出現(xiàn) μ ， 則在第二個(gè)因子中 ， 所有的 D變?yōu)?D， D變?yōu)?D 如果 D交中只出現(xiàn) μ 而不出現(xiàn) λ ，則 D∩D=D ，D∩D=D 電子測量原理 第 27頁 2 敏化通路法和 D算法 ④ D交運(yùn)算規(guī)則 ◆ D激活元件 輸入端有 D（ D）信號而輸出值尚未確 定的元件 ◆ 活躍矢量 D激活元件編號的集合 ◆ D驅(qū)趕的過程 將 D激活元件的傳遞 D立方同測試立方作 D交運(yùn)算，使元件輸出 D或 D信號 若 D交存在，本次驅(qū)趕成功，得到新的測試立方。若 D交結(jié)果為空，則選擇另一個(gè)傳遞 D立方進(jìn)行 如果該元件的傳遞 D立方都被選擇而 D交結(jié)果為空，則從活躍矢量中另選一元件進(jìn)行 D驅(qū)趕 電子測量原理 第 28頁 2 敏化通路法和 D算法 ④ D交運(yùn)算規(guī)則 ◆ D驅(qū)趕的過程 若活躍矢量中所有元件都不能實(shí)現(xiàn) D交，則后退到前一活躍矢量，甚至退到最初階段另選一個(gè)故障原始 D立方重新進(jìn)行 重復(fù)上述過程，直至將 D或 D驅(qū)趕到某主輸出為止 電子測量原理 第 29頁 2） 敏化通路法和 D算法 ⑤ 線確認(rèn)和一致性檢查 ◆ 一致性檢查是指在一次 D驅(qū)趕成功之后，檢查所獲得的測試立方是否與各元件的簡化表中的原始立方相一致，以便及早發(fā)現(xiàn)矛盾而及早返回 ◆ 線確認(rèn)是一致性檢查的一種，是指在 D驅(qū)趕全部結(jié)束后（在主輸出端出現(xiàn)了 D或 D信號），對測試立方中仍未賦值的元素賦值的過程 電子測量