智能儀器可測(cè)試性設(shè)計(jì)

智能儀器可測(cè)試性設(shè)計(jì)電子科學(xué)與工程學(xué)院2004年6月主要內(nèi)容可測(cè)試性概述固有測(cè)試性設(shè)計(jì)機(jī)內(nèi)自測(cè)試技術(shù)---BIT設(shè)計(jì)實(shí)例隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，智能儀器在改善和提高自身性能的同時(shí)，也大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。這就給智能儀器的測(cè)試帶來(lái)諸多問(wèn)題，如測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、故障診斷困難、使用維護(hù)費(fèi)用高等，從而引起了人們的高度重視。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，測(cè)試性和診斷技術(shù)在國(guó)外得到了迅速發(fā)展，研究人員開展了大量的系統(tǒng)測(cè)試和診斷問(wèn)題的研究，測(cè)試性逐步形成了一門與可靠性、維修性并行發(fā)展的學(xué)科分支?？蓽y(cè)試性是系統(tǒng)和設(shè)備的一種便于測(cè)試和診斷的重要設(shè)計(jì)特性，對(duì)各種復(fù)雜系統(tǒng)尤其是對(duì)電子系統(tǒng)和設(shè)備的維修性、可靠性和可用性有很大影響?？蓽y(cè)試性設(shè)計(jì)要求在設(shè)計(jì)研制過(guò)程中使系統(tǒng)具有自檢測(cè)和為診斷提供方便的設(shè)計(jì)特性。具有良好測(cè)試性的系統(tǒng)和設(shè)備，可以及時(shí)、快速地檢測(cè)與隔離故障，提高執(zhí)行任務(wù)的可靠性與安全性，縮短故障檢測(cè)與隔離時(shí)間，進(jìn)而減少維修時(shí)間，提高系統(tǒng)可用性，降低系統(tǒng)的使用維護(hù)費(fèi)用?？蓽y(cè)試性概述可測(cè)試性與可測(cè)試性設(shè)計(jì)測(cè)試性要求測(cè)試方案可測(cè)試性設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)可測(cè)試性概述可測(cè)試性可測(cè)試性（Testability）是指產(chǎn)品能夠及時(shí)準(zhǔn)確地確定其自身狀態(tài)（如可工作，不可工作，性能下降等）和隔離其內(nèi)部故障的設(shè)計(jì)特性。可控制性(Controllability)可觀測(cè)性(Observability)可預(yù)見性(Predictability)可測(cè)試性概述可測(cè)試性設(shè)計(jì)(DesignForTestability—DFT)是一種以提高產(chǎn)品測(cè)試性為目的的設(shè)計(jì)方法學(xué)。可測(cè)試性概述測(cè)試性要求在盡可能少地增加硬件和軟件的基礎(chǔ)上，以最少的費(fèi)用使產(chǎn)品獲得所需的測(cè)試能力，簡(jiǎn)便、迅速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和診斷?？蓽y(cè)試性概述可測(cè)試性設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)1．提高故障檢測(cè)的覆蓋率；2．縮短儀器的測(cè)試時(shí)間；3．可以對(duì)儀器進(jìn)行層次化的逐級(jí)測(cè)試4．降低儀器的維護(hù)費(fèi)用?？蓽y(cè)試性設(shè)計(jì)缺點(diǎn)1．額外的軟/硬件成本；2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間增加。固有雄測(cè)試查性設(shè)杯計(jì)總體也設(shè)計(jì)通用司設(shè)計(jì)喇準(zhǔn)則固有劣測(cè)試糕性是指灘僅取紹決于裹產(chǎn)品拐硬件繁設(shè)計(jì)嘆，不盛依賴蔑于測(cè)斤試激乏勵(lì)和淺響應(yīng)擇數(shù)據(jù)戚的測(cè)久試性結(jié)。它樂(lè)包括規(guī)功能爐和結(jié)朽構(gòu)的導(dǎo)合理危劃分們、測(cè)脈試可撒控性穗和可泡觀測(cè)賄性、僑初始風(fēng)化、浴元器凡件選充用以介及與詳測(cè)試觸設(shè)備蘇兼容挎性等綠，即潛在系煙統(tǒng)和利設(shè)備易硬件本設(shè)計(jì)磚上要局保證樓其有拴方便薯測(cè)試今的特豬性。墊它既暖支持BI匙T，也耀支持墾外部交測(cè)試,固有健測(cè)試趕性既突有利喝于BI姐T，也盾支持美外部顧測(cè)試刑設(shè)備棵，是牌滿足勒測(cè)試督性要握求的京基礎(chǔ)浮。因條此在爬測(cè)試標(biāo)性設(shè)私計(jì)中喜，應(yīng)袖盡早稅進(jìn)行打固有乳測(cè)試陳性的蓄分析弄與設(shè)盛計(jì)，籮避免闖返工驚和浪黨費(fèi)。固有陪測(cè)試那性設(shè)翻計(jì)總體凱設(shè)計(jì)模塊蕩劃分功能勢(shì)和結(jié)寶構(gòu)設(shè)拍計(jì)元器銅件選億擇固有歡測(cè)試女性設(shè)曲計(jì)通用委設(shè)計(jì)貸準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)袖設(shè)計(jì)功能摟劃分模擬唉電路融設(shè)計(jì)數(shù)字包電路問(wèn)設(shè)計(jì)傳感捐器電獸路設(shè)淋計(jì)光電麻電路師設(shè)計(jì)機(jī)內(nèi)辜測(cè)試寧技術(shù)--晴BI茶TBI鳴T簡(jiǎn)介常規(guī)BI妻T技術(shù)智能BI踢T技術(shù)BI撞T簡(jiǎn)介BI設(shè)T的由唉來(lái)傳統(tǒng)傷的測(cè)嫌試主籠要是診利用減外部判的測(cè)展試儀褲器（ET歷E）對(duì)械被測(cè)克設(shè)備林進(jìn)行尖測(cè)試莖，AT濕E是ET百E的自回動(dòng)化闖產(chǎn)物避。由散于AT脆E費(fèi)用記高、見種類銹多、彩操作燃復(fù)雜型、人西員培早訓(xùn)困嘗難，英而且士只能葵離線雞檢測(cè)畏，隨拴著復(fù)雁雜系編統(tǒng)維靜修性殿要求沖的提驕高，稿迫切擋需要靈復(fù)雜示系統(tǒng)約本身賄具備雅檢測(cè)業(yè)、隔趣離故綿障的識(shí)能力遺以縮穗短維非修時(shí)發(fā)間。憑所以估，BI輩T在測(cè)漸試研歡究當(dāng)疤中占想據(jù)了殊越來(lái)馬越重斗要的朝地位磁，成回為維拐修性宜、測(cè)朝試性苗領(lǐng)域據(jù)的重?fù)u要研騙究?jī)?nèi)倒容。司在測(cè)踩試性元研究誼中，BI情T技術(shù)奔應(yīng)用罵范圍爛越來(lái)杠越廣量，正已發(fā)揮勿著越案來(lái)越詠重要窮的作支用。BI中T簡(jiǎn)介BI雨T的定引義定義1：BI濁T是指鉆系統(tǒng)挺、設(shè)踩備內(nèi)涉部提甘供的膚檢測(cè)、終隔離歷故障捷的自牌動(dòng)測(cè)糾試能覺(jué)力。定義2：BI凍T的含濾義是晉：系猛統(tǒng)主話裝備掉不用享外部測(cè)皆試設(shè)鞠備就化能完蹦成對(duì)交系統(tǒng)卷、分撞系統(tǒng)或穗設(shè)備似的功匯能檢輩查、括故障翁診斷膀與隔離用以及動(dòng)性能珠測(cè)試披，它奔是聯(lián)罷機(jī)檢已測(cè)技術(shù)弱的新安發(fā)展財(cái)。常規(guī)BI風(fēng)T技術(shù)通用BI拋T技術(shù)BI流T通用瓶設(shè)計(jì)憤性設(shè)土計(jì)準(zhǔn)途則BI攝T測(cè)試不點(diǎn)的創(chuàng)選擇核與配玻置常規(guī)BI羞T技術(shù)數(shù)字BI聚T技術(shù)板內(nèi)RO瘡M式BI土T微處狂理器BI園T微診承斷法內(nèi)置概邏輯鍋塊觀景察法邊界猜掃描BI生T常規(guī)BI野T技術(shù)板內(nèi)RO變M式BI注T板內(nèi)貴只讀裝存儲(chǔ)午器(o環(huán)n—bo妖ar遣dR廢OM)實(shí)現(xiàn)通的機(jī)內(nèi)測(cè)蜘試是曉一種透由硬獲件和釀固件所實(shí)現(xiàn)虧的非膛并行式BI帽T技術(shù)災(zāi)。該脆技術(shù)角包括念：將訂存儲(chǔ)怕在RO仰M中的護(hù)測(cè)試飛模式野施加惹到被蕉測(cè)電多路CU豬T中，娃然后將CU顛T的響洲應(yīng)與赤期望紐奉的正著常響古應(yīng)GM升R對(duì)比，饒據(jù)此境給出病測(cè)試圖“通棒過(guò)/不通忘過(guò)(G膽O/NO摔GO痛)”輸出綢信號(hào)卻。常規(guī)BI米T技術(shù)微處未理器BI唯T微處棒理器BI鞋T是使蹈用功雅能故押障模旋型來(lái)雖實(shí)現(xiàn)的，魚該模穴型可抗以對(duì)勿微處譜理器眼進(jìn)行悄全面明有效的測(cè)賭試?？冈摲椒€(wěn)法可慨能會(huì)今需要還額外自的測(cè)維試程序存堅(jiān)儲(chǔ)器炒。此眾外，捆由于滔被測(cè)輝電路漫的類甲型不同，旗還可獵能需轟要使撲用外潛部測(cè)撈試模覆塊。久該外部測(cè)右試模攪塊是傭一個(gè)升由中符央處揀理單烘元CP盒U控制的敞電路餡，用薯于控機(jī)制和缸初始興化位宗于微仿處理器模征塊內(nèi)在的外持圍控捆制器陳件。常規(guī)BI仙T技術(shù)微診屠斷法微診脆斷法辛是一嶼種在炭微代圍碼級(jí)送別上槽進(jìn)行察微程序設(shè)霸計(jì)實(shí)某現(xiàn)的柔診斷BI闊T技術(shù)跨。與殖運(yùn)行奧在RA久M或者RO平M中的四應(yīng)用獄軟件海級(jí)別咬的BI柳T相比，吸該BI明T不需聞要硬資件增尋強(qiáng)途冰徑，吩僅在白微代碼級(jí)呢別執(zhí)刻行就遲可以譯對(duì)硬芽件和益軟件著進(jìn)行階測(cè)試。常規(guī)BI挑T技術(shù)內(nèi)置破邏輯而塊觀辜察法內(nèi)置理邏輯果塊觀洋察器(B漢IL唇BO溜)是一咸個(gè)多恨功能飾電路認(rèn)，通岡過(guò)2個(gè)工作旅方式辮控制亮位可廊以實(shí)撈現(xiàn)4種不踏同的掙功能碎配置牛：●鎖存晃器●移位投寄存狹器●多輸謝入信容號(hào)特有征寄繡存器(M斯IS塊R)或者拼偽隨嗓機(jī)模圖式發(fā)糾生器(P截RP促G)；●復(fù)位BI腦LB隸O。作為奶測(cè)試緒復(fù)雜簽數(shù)字劇電路鳴的有助效方外法，芳通過(guò)庸使用槳偽隨縮慧機(jī)模式發(fā)圖生器PR書PG和多溉輸入講信號(hào)格特征傘寄存拿器MI接SR往,傻B挽IL襯BO獲,可以劈燕進(jìn)行晝信號(hào)崇特征忍分析緣瑞。常規(guī)BI順T技術(shù)邊界艷掃描穗測(cè)試份技術(shù)邊界賴掃描聞技術(shù)庫(kù)是一銳種擴(kuò)吉展的BI扶T技術(shù)韻。它件在測(cè)試忍時(shí)不煤需要歪其他拼的輔念助電謝路，遵不僅齡可以測(cè)試克芯片遠(yuǎn)或者PC草B的邏龍輯功忠能，浴還可筍以測(cè)試IC之間破或者PC隔B之間懲的連收接是脹否存四在故障。是邊界裹掃描曬技術(shù)蜂已經(jīng)類成為VL模SI芯片先可測(cè)性設(shè)桃計(jì)的如主流伯，IE但EE也已渡于19孔90年確貌定了有關(guān)尤的標(biāo)保準(zhǔn)，掌即IE疏EE京11目49．1。邊界功掃描眾的原煙理框補(bǔ)圖常規(guī)BI液T技術(shù)模擬BI么T技術(shù)比較幕器BI員T在硬康件設(shè)續(xù)計(jì)中害加入牲比較悼器，堤可以女很容斗易地拐實(shí)現(xiàn)叼多種不仿同功題能的BI觀T電路帖。在陸具體抬實(shí)現(xiàn)烈時(shí)，食通常套都是將殿激勵(lì)敢施加照到被恒測(cè)電畏路CU蠢T上，襪然后裳將CU珠T的輸出診連同升參考挑信號(hào)踢送人登比較索器中攻；CU譽(yù)T的輸族出與參考亮信號(hào)渠進(jìn)行膨比較述之后鼻，比秧較器標(biāo)輸出促通過(guò)絲式／不息通過(guò)信須號(hào)。徹在某添些應(yīng)對(duì)用中望，CU狡T的輸設(shè)出必不須經(jīng)宮過(guò)額外的放信號(hào)嫁處理茄電路嶺進(jìn)行芝處理械之后嫌才能霜接到爭(zhēng)比較粥器上。常規(guī)BI窩T技術(shù)模擬BI婆T技術(shù)電壓棚求和BI氏T電壓甩求和滲是一睡種并思行模演擬BI類T技術(shù)寧。它藥使用運(yùn)算筐放大忠器將純多個(gè)浩電壓田電平杠疊加趁起來(lái)剝，然后將崗求和固結(jié)果販反饋番到窗膏口比蹤蝶較器膝并與云參考信號(hào)燒相比比較，耗再根爺據(jù)比羞較器眾的輸?shù)纬錾尦赏ㄟ^(guò)／饒不通閑過(guò)信饒?zhí)?。竊這種租技術(shù)開特別記適用云于監(jiān)測(cè)一需組電止源的慰供電怪電壓傅。智能BI爽T技術(shù)出現(xiàn)惜動(dòng)因常規(guī)BI脫T技術(shù)旨在應(yīng)欲