Автоматизированные системы контроля и управления качеством электронных средств
Рассмотрим автоматизированные системы контроля качества электронных средств на примере автоматизированных систем построения тестов контроля качества электронных средств.
В настоящее время тесты для различных видов контроля качества электронных средств (ЭС) разрабатываются, в основном, с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР), в которых имеются специальные независимые подсистемы автоматизированного построения тестов, использующие информацию о логических схемах ЭС и электрических характеристиках элементов ЭС, хранящуюся в базе данных САПР. В состав таких САПР, кроме того, входят программы, с помощью которых возможно определить тестопригодность ЭС.
Блок-схема автоматизированной системы построения тестов, приведенная на рисунке 26, является общей для функционального и параметрического контроля качества ЭС. Рассмотрим ее основные элементы [3].
Рисунок 26 – Блок-схема автоматизированной системы построения тестов ЭС
Структура автоматизированной системы построения тестов:
Блок 1 предназначен для трансляции описания логической схемы рассматриваемого ЭС на языке САПР и передачи в базу данных (блок 2), где хранится информация о всех логических схемах ЭС.
Блок 3 представляет библиотеку логических элементов, соответствующих разработанным и выпускаемым интегральным микросхемам, типовым элементам замены, модулям и другим элементам с описанием их логических схем и физических характеристик.
Управление (блок 4) осуществляется через диалоговую систему, основным назначением которой являются задание режимов работы системы построения тестов, отображение и анализ информации о результатах работы, ввод исходных данных и анализ проектируемых тестов, а также внесение необходимых изменений в тестируемые ЭС.
Преобразование входной информации о тестируемом ЭС и представление ее в удобной для последующей работы системы форме выполняется тремя трансляторами. Транслятор для логической модели (блок 5) подготавливает информацию для блока 8 структурного анализа логической схемы ЭС. Этот блок на рисунке 26 выделен отдельно, но он тесно связан с блоком 12 «логическая модель схемы». Кроме того, информация о структуре ЭС и его элементах может быть использована также для количественных оценок тестопригодности ЭС. Получение такой информации позволяет разработчику проанализировать и при необходимости изменить принципиальную схему тестируемого ЭС.
Наиболее быстрым методом построения тестов функционального контроля является формирование входных последовательностей генератором псевдослучайных чисел алгоритмом случайного поиска. Такие последовательности подаются на вход логической модели, где проверяется их корректность и их тестовая способность к обнаружению дефектов, имеющихся на данном шаге в списке необнаруженных неисправностей (блоки 11, 12), после чего формируется тестовый набор.
Тестовый набор заносится в список тестов функционального контроля, а список необнаруженных неисправностей корректируется – исключаются обнаруженные тестовым набором неисправности (блок 15). Получение тестов с помощью алгоритма случайного поиска прекращается по любому из критериев, введенных в систему построения тестов – времени работы или числу обнаруженных неисправностей на n-м шаге. В дальнейшем, если в списке неисправностей остались необнаруженные дефекты, через управление системой запускаются алгоритмы построения тестов функционального контроля (блок 9, в который из блока 15 передается список необнаруженных неисправностей). В результате формируется для данной неисправности тестовый набор, передаваемый в блок 15.
Для построения тестов параметрического контроля требуется получить специальную информацию из базы данных САПР. Это осуществляется с помощью специального транслятора (блок 7) для программ построения тестов параметрического контроля. Алгоритмы построения тестов параметрического контроля (блок 10) тесно связаны с детерминированными алгоритмами, так как в обоих случаях необходимо иметь так называемый «активизированный путь» от входа до выхода схемы. Результатом работы этих алгоритмов являются тесты статического и тесты динамического контроля (блоки 13 и 14). Построенные тесты подаются на выходные трансляторы (блоки 16 и 17), которые преобразуют их в команды тестеров.
Следует отметить, что для каждого вида контроля необходим тестер со своим набором функций. Общей частью для всех тестеров являются коммутирующее устройство, в которое помещается проверяемое ЭС, и устройство управления.
Динамический контроль, связанный с измерением времени задержек и фронтов, требует применения специальных тестеров. Методы измерения этих параметров отличаются от методов, используемых при статическом контроле. Кроме того, высокие требования предъявляются к коммутирующим устройствам, поэтому тестеры динамического контроля проектируют и производят отдельно от тестеров других видов контроля