數(shù)字電路測試向量自動(dòng)生成技術(shù)

1、數(shù)字電路測試向量自動(dòng)生成技術(shù)摘要數(shù)字電路測試向量自動(dòng)生成一直是電子測試領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)，是開發(fā)電路板／模塊測試程序的難點(diǎn)，也是困擾我軍如何高效合理利用現(xiàn)有自動(dòng)測試設(shè)備和開發(fā)測試程序組合軟件構(gòu)成具有實(shí)用性的故障診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)。測試向量生成最關(guān)鍵的技術(shù)是測試向量實(shí)用化算法的實(shí)現(xiàn)，通過對(duì)GF二值算法的分析和研究，設(shè)計(jì)了一種新的方法和策略，采用正向敏化模式按有限回溯策略推導(dǎo)，凡在回溯次數(shù)內(nèi)未能判明目標(biāo)故障不可測的測試生成過程所產(chǎn)生的測試碼都進(jìn)行

2、故障模擬。這種有限回溯策略加速測試生成，對(duì)提高系統(tǒng)效率起到了決定性的作用。在GF算法確立正反向驅(qū)動(dòng)經(jīng)過各類功能塊和反饋線的時(shí)幀變化的基礎(chǔ)上，把推導(dǎo)組合電路目標(biāo)故障測試碼的方法按迭代組合模型推廣到同步時(shí)序電路，且用反向追蹤中的時(shí)幀迭代實(shí)現(xiàn)迭代組合模型中的空間迭代。通過對(duì)同步時(shí)序電路的分析和研究，結(jié)合數(shù)字電路的特點(diǎn)，建立其電路模型和故障模型，生成了電路的器件庫，并可對(duì)電路進(jìn)行故障模擬，生成故障字典，生成的故障字典供測試系統(tǒng)使用。數(shù)字電路測試

3、向量自動(dòng)生成的實(shí)現(xiàn)主要以提高數(shù)字電路測試向量自動(dòng)生成算法的通用性和效率為主，力爭解決電路板的故障測試向量生成問題。關(guān)鍵詞：測試向量集自動(dòng)生成電路板，自動(dòng)測試設(shè)備測試程序集故障模型故障字典1緒論11研究目的1緒論本課題主要針對(duì)數(shù)字電路測試程序組合(XPS，TestProgramSet)開發(fā)過程中，人工分析電路結(jié)構(gòu)，手工推導(dǎo)測試向量造成的開發(fā)難度大、周期長、質(zhì)量無法評(píng)估的問題，開發(fā)出一套測試向量自動(dòng)生成軟件該軟件能自動(dòng)生成測試向量、故障字典

4、等數(shù)據(jù)，提供給測試設(shè)備使用。12研究背景在一些測試過程中，出現(xiàn)了數(shù)字電路測試程序開發(fā)難度大、周期長、質(zhì)量無法評(píng)估的問題，問題的根本在于需要人工進(jìn)行分析電路，手工生成測試激勵(lì)、響應(yīng)數(shù)據(jù)，診斷信息完全根據(jù)測試開發(fā)人員的經(jīng)驗(yàn)編制。在此背景下迫切需要研制一套數(shù)字電路自動(dòng)測試向量生成軟件來代替人工分析方法，自動(dòng)生成測試所需的數(shù)據(jù)，降低測試程序開發(fā)難度，提高開發(fā)速度與質(zhì)量，最大限度發(fā)揮測試系統(tǒng)的效能，最終提高軍隊(duì)的戰(zhàn)斗保障力。13國內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)代

5、戰(zhàn)爭發(fā)生突然，戰(zhàn)場情況瞬息萬變，戰(zhàn)爭環(huán)境條件更加復(fù)雜嚴(yán)酷，機(jī)動(dòng)性及快速反應(yīng)能力要求高，這一切都更加迫切要求在裝備發(fā)生故障時(shí)能迅速檢測、隔離故障，及時(shí)修復(fù)，使戰(zhàn)斗力保持和再生。同時(shí)，現(xiàn)代戰(zhàn)爭投入大量復(fù)雜的電子裝備或含有電子系統(tǒng)的裝備，而自動(dòng)測試設(shè)備(ATE，AutomaticTestEquipment)技術(shù)的高度發(fā)展，為滿足迅速檢測、隔離、修復(fù)，使戰(zhàn)斗力很快再生提供了技術(shù)保證，現(xiàn)的功能塊構(gòu)成的電路，便于處理多故障和時(shí)序電路[571。國際上

6、如Teradyne、Synopsys等大公司研制出了一些用門級(jí)描述的數(shù)字電路測試向量自動(dòng)生成(ATPG，AutomaticTestPatternGeneration)商用軟件，都是針對(duì)規(guī)模、復(fù)雜度不十分大的數(shù)字電路，也主要用于集成電路的設(shè)計(jì)中。據(jù)調(diào)研，國內(nèi)外都沒有成熟的ATPG商用軟件。80年代后，人們對(duì)測試研究的戰(zhàn)略思想發(fā)生了重要變化，最有代表性的觀點(diǎn)是可測試性設(shè)計(jì)，認(rèn)為邊界掃描技術(shù)使門級(jí)的ATPG問題變得相對(duì)容易。但邊界掃描等技術(shù)針

7、對(duì)時(shí)序電路的測試有效，還需要額外增加20％甚至3006的硬件開銷，增大了芯片的面積和電路的復(fù)雜性，而且測試時(shí)間變長，在一定程度上限制了這些技術(shù)的適用范圍。但現(xiàn)有的裝備中，由于種種原因，很多引進(jìn)設(shè)備，沒有提供維修的詳細(xì)維修資料，有的甚至連電原理圖都沒有，大部分的電路并不符合可測試性標(biāo)準(zhǔn)(1149，1)，國產(chǎn)電子裝備出于成本和性能(主要是速度)的考慮，在批量不大的情況下，多數(shù)還是選擇非掃描設(shè)計(jì)。所以，本項(xiàng)目不以可測試性設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，而是從2提

8、高數(shù)字電路ATPG算法的通用性和效率為主，力爭解決電路板的故障測試向量生成闖題。測試向量自動(dòng)生成一直是電子測試領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)，是開發(fā)電子電路板／模塊測試程序的難點(diǎn)，也是困擾我軍如何高效合理利用現(xiàn)有自動(dòng)測試設(shè)備ATE和開發(fā)測試程序組合TPS軟件構(gòu)成具有實(shí)用性的故障診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)。測試診斷能否達(dá)到所期望的故障覆蓋率和故障分辨率，主要取決于測試向量生成系統(tǒng)所提供的測試向量和故障字典的質(zhì)量。人工開發(fā)澳I試向量的方法已無法滿足需要，如果不及早研

9、究測試向量的自動(dòng)生成，并在短時(shí)間內(nèi)將其實(shí)用到已裝備的ATE，勢必會(huì)嚴(yán)重影響電子裝備的作戰(zhàn)能力及裝備的技術(shù)保障。我軍電子裝備現(xiàn)有的大部份電路板由于沒有有效的測試手段作保證，一方面大部分只能靠返回生產(chǎn)廠家(有的到國外生產(chǎn)廠)修理；另一方面是同一種電路板為防止短缺，占用大量資金，加大器材備件儲(chǔ)備量。這種保障方式，戰(zhàn)時(shí)既滿足不了快速保障需要，技術(shù)保障工作還時(shí)時(shí)處于被動(dòng)的局面，平時(shí)也容易使器材備件大量積壓，造成了經(jīng)費(fèi)的緊張和資源的浪費(fèi)。該課題從提

10、高數(shù)字電路ATPG算法的通用性和效率為主，力爭解決電路板的故障測試向量生成問題。14研究工作本課題主要功能塊數(shù)字電路測試生成算法，建立數(shù)字電路組合電路和同步時(shí)序電路的電路模型和故障模型，并對(duì)電路進(jìn)行故障模擬，生成故障字典主要研究內(nèi)容如下：1)完成數(shù)字電路測試向量生成軟件的總體設(shè)計(jì)；2)完成測試向量生成算法理論實(shí)用化研究；3)開發(fā)出數(shù)字電路測試向量自動(dòng)生成軟件，具備自動(dòng)生成測試碼，故障模擬，故障覆蓋率統(tǒng)計(jì)以及故障字典建立等功能；4)利用現(xiàn)