Устройство для контроля цифровых объектов Советский патент 1977 года по МПК G06F11/26 G01R31/303 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к программно-управляемым средствам контроля и диагностики ненспоавиостей сложных цифровых объектов. Оно может быть использовано для функцнональной проверки больших интегральных схем, а так же для контроля и поиска неисправностей различных устройств вычислительной техники и автоматики, построенных на интегральных схемах.

Известно устройство для контроля ннфровых объектов, содержащее генератор тестов, выходы которого связаны со входами контролируемого н эталонного объектов, блок сравнения, входы которого соединены с выходами обоих объектов, н блок индикации, связанный с выходами блока сравнения. Однако известное устройство обеснечивает использование для воздействия на объект только некоторых фиксированных последовательностей сигналов, определяемых принятым для устройства алгоритмом формирования псевдослучайных чисел в генераторе тестов. Это обстоятельство снльно сужает область нрименения данных устройств, так как для многих цифровых, объектов, содержащих элементы памяти, перед их проверкой па генерируемых устройством псевдослучайных тестах требуется приложение виолне определенных в.чодргых последоватсльностеГ, которые должны ооеспечивать установку элементов памяти контролируемого и эталонного объектов в одннаковое начальное состояние. Поскольку этн последовательности нолностью зависят от особенностей схемы объекта и для всех объектов, в общем, различны, задание их с помощью генератора тестов устройства оказывается невозмол ным. Неприспособленность рассматриваемого устройства для программируемого задания произвольных последовательностей на входы объектов, а также отсутствие возмолчности программирования вида и длины генерируемых псевдослучайных последовательностей делает это устройство непригодным для контроля объектов на предварительно отобранном и проверенном (например, с помощью ЭВМ путем моделпрования генератора тестов, объекта и его неисправностей) наборе нсевдослучайных тестов. Известно также устройство, содержащее блок хранения программы, связанный через блок сопряжения со входами контролируемого объекта, блок анализа, связанный с выходами объекта и блоком задання программы, и блок пндикаци1. Это известное устройство характеризуется ограниченными возможностями контроля объектов с использованнем псевдослучайных тестов. Так как псевдослучайные тесты никак не связаны с логической структурой контролир)емого объекта, для сложных объектов их длина может быть очень большой (миллионы тактов и более). При приемлемом объеме памяти блока задания программ устройства и реально достижимом его быстродействии программное задание теста такой длины (с указанием всех его наборов сигналов) п соответствующих ему эталонных реакций оказывается невозможным. В связи : этн.м для многих сложных объектов исключается возможность автоматизированного синтеза тестов с помощью наиболее распространенных на практике эвристических методов, осиованных на анализе контролирующих свойств псевдослучайных последовательностей с использованием ЭВМ. В результате временные и прочие затраты на создание тестов, необходимых для проверки объектов с помощью устройства рассматриваемого типа, существенно возрастают, что снижает эффект от нспользования устройства и сужает область его нри.менения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля цифровых объектов, содержащее блок хранения программы, блок управления, блок анализа и блок индикации, причем управляющий вход блока анализа соединен с соответствующим выходом блока управления, первый информационный вход - с первым выходом блока хранения программы, первый выход - с соответствующим входом блока управления, а втовой выход - с первым входом блока индикации, второй вход которого связан со вторым въ1ходом блока хранения программы, третий выход которого соединен с соответствуюпхим входом, а вход - с соответствующим выходом блока управления. Это известное устройство не обеспечивает возмол ности эффективного контроля объектов с помощью исевдослучайных тестов больщой длины, что значительно сужает класс объектов, контролируемых устройством. Практически в этот класс входят лишь те объекты, для которых тесты достаточно легко могут быть построены вручную (объекты с регулярной структурой, такие как различные запо.минающие устройства, регистры н т. ц.) и объекты небольшой сложностн, для которых длина псевдослучайных тестов невелнка. Целью нзобретения является расщиренне класса контролируемых объектов. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него дополнительно введены генератор тестов, блок сопряжения и блок сравнения, причем управляющие входы генератора тестов, блока сопряжения н блока сравнения соединены с соответствующими выходами блока управления, выход блока сравнения связан со вторым информационным входом блока анализа, а первый и второй входы - со входами устройства, иервый и второй выходы блока сопряжения соединены с выходами устройства, а первый и второй информационные входы - соответственно с выходом генератора тестов и с четвертым выходом блока хранения программы, пятый выход которого соединен с информационным входом генератора тестов. На чертеже представлена функциональная схема описываемого устройства и приняты обозначения: 1 - генератор тестов; 2 - блок сопряжения; 3-коптрол 1руемый объект; 4- эталонный объект; 5 - блок сравпенпя; 6 - блок апализа; 7-блок 1ндикац1П ; 8-блок хранения программы; 9 - блок управления. Работа устройства в процессе контроля объектов определяется программой, храиимой в блоке 8, в качестве которого может использоваться устройство ввода с перфоленты, наконптель на магнитиой ленте, постоянное или оиеративное запоминающее устройство н т. п. Система команд, реализуемая устройством, обеспечивает возможность программирования следующих операций: задания параметров последовательности синхронизацни контролируемого и эталонного объектов (длительность и число импульсов в цикле синхронизации, величина их относительных сдвигов и т. п.); задания псевдослучайного теста путем установки требуемого начального состояния датчика исевдослучайных последовательностей, входящего в состав генератора тестов 1, задания длины последовательности и алгоритма ее формирования; запуска генератора тестов 1 с целью прпложепия к объектам 3 и 4 псевдослучайной иоследовательности и последовательиости сиихронизации, определенных указанными выше начальными условиями; приложения к объектам 3 и 4 нроиз15ольных указанных в программе иоследовательностей сигналов приведения объектов в одинаковое начальное состояние и любых указанных в программе тестов; логической обработки резуль-iaTOB сравнения значений любых пар одноименных выходов объектов 3 и 4; условных переходов (наиример, ироиуск одной команды или группы команд в программе) в зависимости от результатов, полученных в операциях обработки, либо непосредственно от результатов сравнения указанных в программе пар выходов объектов 3 и 4; вывода через блок индикации 7 данных, указанных в программе или данных из блока анализа 6. Выполнение типовой программы функционального контроля объекта происходит следующим образом. После пуска начала выборки програм.мы из блока 8 с помощью соответствующих комапд и данных, получаемых от этого блока, производится засылка в генератор тестов 1 начальных условий, онределяющих требуемый псевдослучайный тест и последовательность синхронизацни. Далее, если контролируе.мый объект содержит элементы памятн, от блока 8 постунает последовательность команд н данных, с помощью которых на входы объектов 3 и 4 через блок сопряжепия 2 задается последовательность начальной установки обоих объектов. После этого от блока 8 поступает команда запуска генератора тестов 1, которая обеспечивает приложение к объектам 3 и 4 заданного соответствующими ыачальнььми условиями псевдослучайного теста. Если длина заданного теста достаточно велика (в нринципе она может составлять миллионы тактов и более), то на время его приложения дальнейшая выборка команд ирограммы из блока 8 автоматически приостанавливается.

В процессе приложения теста к объектам 3 и 4 в каждом его такте блок 5 сравнивает значения сигналов на одноименных выходах объектов. Ьсли в каком-либо такте теста обнаруживается неравенство значений хотя бы одной пары таких выходов, то генератор тестов 1 останавливается, и блок индикации 7 сигнализирует о неисправности контролируемого ооъекта. 6. После этого, а также если тест доходит до конца, возобновляется выборка программы из блока 8, которая либо останавливает процесс контроля, либо задает очередной псевдослучайный тест или тест, непосредственно указанный в программе. Б последнем случае очередного запуска генератора тестов 1 не производится, и последовательность наборов входных сигналов объектов 3 и 4 задается через блок сопряжения 2 непосредственно с помощью команд и данных программы так же, как это имеет место в случае последовательности ириведения объектов 3 и 4 в известное начальное состояние.

При диагностике неисправностей контролируемого объекта 3 работа устройства протекает аналогично с той лишь разницей, что результат выполнения каждого теста фиксируется в регистре блока индикации 7. При этом каждому тесту ставится в соответствие определенный разряд регистра, в который записывается «1, если тест обнаруживает неисправность объекта 3, и «О - в противном случае. После выполнения всех предусмотренных программой тестов в указанном регистре образуется код неисправностей объекта 3. Этот код индицируется блоком 7 и используется далее для определения (вручную) координат неисправного элемента по заранее составленному диагностическому словарю.

Возможность вынолнения программируемых операций обработки результатов сравнения реакций объектов 3 и 4 с помощью блока анализа б позволяет использовать и другие методы диагностики. В частности могут применяться другие способы формирования кода неисправности и различные процедуры сжатия его формата. Кроме того, в тех случаях, когда это возможно (например, если выходы всех интегральных схем объектов 3 и 4 подключены с помощью соответствующего контактного устройства - адаптера ко входам блока сравнения 5) диагностика может осуществляться путем программного анализа реультатов сравнения, вырабатываемых блоом 5, непосредственно в том такте теста, в которо.м обнаружено различие реакций обоих объектов. Такой анализ позволяет получать

результат диагностики прямо в виде координат неисправной интегральной схемы, не прибегая к формированию кода неисправности и последующему неавтоматическому поиску ее координат по д иагностическому словарю.

Как видно из приведенного описания, введение в описываемое устройство новых блоков- генератора тестов, блока сравнения и блока сопряжения, а также соответствующих их связей 1между собой и с блоками, такими

как и в известных устройствах, позволяет эффективно сочетать при контроле объектов генерируемые аппаратно псевдослучайные тесты и программно задаваемые тесты, осуществлять высокоскоростную проверку объектов

на псевдослучайных тестах большой длины, в том числе и в тех случаях, когда эталонные реакции объекта на эти тесты не известны заранее. Это существенно расширяет класс контролируемых объектов, а повышает

достоверность и степень автоматизации контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля цифровых объектов, содержащее блок хранения ирограммы, блок управления, блок анализа и блок индикации, причем управляющий вход блока анализа соединен с соответствующим выходом блока управления, информационный

вход - с первым выходом блока хранения программы, первый выход - с соответствующим входом блока управления, а второй выход - с первым входом блока индикации, второй вход которого связан со вторым выходом блока хранения программы, третий выход которого соединен с соответствующим входом, а вход - с соответствующим выходом б.71ока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения класса контролируемых объектов, в устройство дополнительно введены генератор тестов, блок сопряжения и блок сравнения, причем управляющие входы генератора тестов, блока сопряжения и блока сравнения соединены с соответствующими выходами блока управления, выход блока сравнения связан со вторым информационным входом блока анализа, а первый и второй входы - со входами устройства, первый и второй выходы блока сопряи ения

соединены с выходами устройства, а первый и второй информационные входы - соответственно с выходом генератора тестов и с четвертым выходом блока хранения программы, пятый выход которого соединен с информационным входом генератора тестов.