Задание

Для заданного в лабораторной работе №1 цифрового устройства с заданными неисправностями применить D-алгоритм для поиска проверяющих тестов.

Содержание отчета: титульный лист, тема, цель, задание, схема заданного КЦУ с отмеченными неисправностями, таблицы D/D’ и 0/1 кубов для заданного ЦУ, состояния стеков и тестовые кубы ЦУ на каждом шаге фаз D-распространения и доопределения, анализ полученных результатов.

Лабораторная работа №5 Применение итеративных комбинационных схем для диагностирования устройств с памятью

Цель: Изучить существующие подходы к тестированию устройств с памятью, освоить применение структурного метода построения проверяющих тестов в 6-значном алфавите для диагностирования последовательностных цифровых устройств.

Теоретические положения. Существующие подходы к тестированию устройств с памятью

Существующие подходы к тестированию устройств с памятью можно классифицировать на две группы:

1. методы, основанные на теории экспериментов с конечными автоматами (КА);

2. структурные методы построения тестов.

Методы из первой группы в качестве модели ДУ с памятью используют конечный автомат. В основе построения проверяющего эксперимента или теста лежит построение диагностической последовательности (ДП). В случае, когда ДП не может быть построена, применяются модифицированные проверяющие эксперименты, основанные на использовании уникальной последовательности. Также при построении проверяющих экспериментов применяются синхронизирующая и установочная последовательности. К преимуществам алгоритмов, основанных на теории экспериментов с автоматами, можно отнести высокую полноту проверки неисправностей полученными тестами. Необходимость построения автоматной модели исходной логической схемы, экспоненциальный рост сложности табличного представления автомата 2ⁿ * 2ⁿ = 2²ⁿ (n – количество элементарных ячеек памяти – триггеров или линий обратных связей, 2ⁿ - количество состояний автомата, рис.7.1) и большая длина получаемых тестов сделала автоматные методы не очень привлекательными с практической точки зрения построения проверяющих тестов для интегральных схем.

Структурные методы генерации проверяющих тестов в качестве модели ДУ используют логическую схему или его укрупненное структурное описание. ДУ на логическом уровне, как правило, описываются разработчиками в виде логической схемы, поэтому необходимость в каких-либо дополнительных построениях отсутствует.

ДУ без памяти представляются комбинационными логическими схемами, ДУ с памятью – последовательностными логическими схемами. В большинстве структурных методов для ДУ с памятью процесс построения проверяющего теста заключается в получении входной последовательности, различающей исправное и неисправное ДУ, с помощью применения многозначных моделей и алгоритмов активизации критических путей, и других подходов. В этом случае сложность построения тестов для ДУ с памятью определяется числом линий обратных связей n, значения сигналов на которых определяет текущее состояние ДУ с памятью.

Напомним, что состояние конечного автомата соответствует и определяется вектором значений сигналов линий обратных связей или иначе переменных состояния ДУ с памятью. В случае автоматного подхода сложность построения теста определяется числом состояний конечного автомата, которое может достигать числа 2ⁿ.

Очевидно, что даже при небольшом числе линий обратных связей сложность построения теста автоматными методами может быть высокой. Существует так называемая проблема «взрыва состояний» — начиная с некоторого значения n, число состояний КА резко возрастает (происходит "взрыв" их количества). С другой стороны использование структурной модели последовательностных логических схем и многозначных моделей обеспечивает относительно невысокую по числу переменных состояния, сложность структурных алгоритмов. Однако в силу некоторых особенностей структурных методов получаемые тесты обладают недостаточно высокой полнотой по сравнению с автоматными методами. Поэтому чаще всего применяются комбинированные методы построения тестов для ДУ с памятью, объединяющие преимущества автоматных и структурных методов.