第11章數(shù)字系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)講義

1、電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第1頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第2頁(yè)（1 1）固定型故障）固定型故障（S Stuck Faultstuck Faults ） （2 2）橋接故障）橋接故障（BridgeBridge Faults Faults ）x1x2x3x3x2 x1 x1 x1x2x2 x3 x3電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第3頁(yè)（2 2）橋接故障）橋接故障（BridgeBridge Faults Faults ）F x1.xsxs+1.xnYp1ps x1xs.Y xnxs+1.（3 3）延遲故障）延遲故障（DelayDelay Faults Faults ）電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第4頁(yè)（4 4）

2、暫態(tài)故障）暫態(tài)故障（Temporary Temporary FaultsFaults ） ：電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第5頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第6頁(yè)敏化通路法和敏化通路法和D D算法算法 通路通路（PathPath）和）和敏化通路敏化通路(Sensitized Path)(Sensitized Path)（1 1）敏化通路法）敏化通路法ABx1x2x3abcdefgyC a f y a f y 01 01 0101 01 01 10 10 10 10 10 10故障故障a a fg:fg:故障傳播故障傳播或或前向跟蹤前向跟蹤電路的敏化過(guò)程電路的敏化過(guò)程電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第7頁(yè)敏化通路

3、法和敏化通路法和D D算法算法x1x2x3abcdefgyx2:s-a-0 x1x2x3abcdefgyx2:s-a-0 x1x2x3abcdefgyx2:s-a-0 有扇出電路的敏化過(guò)程有扇出電路的敏化過(guò)程電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第8頁(yè)敏化通路法和敏化通路法和D D算法算法x1x2x3 單通路敏化成功，雙通路敏化失敗的例子單通路敏化成功，雙通路敏化失敗的例子 （111111）不是）不是x x2 2：s-a-0s-a-0的測(cè)試矢量的測(cè)試矢量 （110110）和（）和（011011）是）是x x2 2：s-a-0s-a-0的測(cè)試矢量的測(cè)試矢量 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第9頁(yè)敏化通路法和敏化通路法

4、和D D算法算法扇出對(duì)敏化通路的影響，三種情況：扇出對(duì)敏化通路的影響，三種情況： 單通路和多通路都產(chǎn)生測(cè)試矢量單通路和多通路都產(chǎn)生測(cè)試矢量 僅單通路能產(chǎn)生測(cè)試矢量?jī)H單通路能產(chǎn)生測(cè)試矢量 僅多通路能產(chǎn)生測(cè)試矢量?jī)H多通路能產(chǎn)生測(cè)試矢量 小結(jié)小結(jié) SchneiderSchneider反例說(shuō)明一維敏化不是一種算法反例說(shuō)明一維敏化不是一種算法 對(duì)一特定故障尋找敏化通路時(shí)，還應(yīng)考慮同時(shí)敏對(duì)一特定故障尋找敏化通路時(shí)，還應(yīng)考慮同時(shí)敏 化多個(gè)單通路的可能組合化多個(gè)單通路的可能組合-多維敏化多維敏化 對(duì)于多維敏化對(duì)于多維敏化 ，必須尋球一種真正的算法，必須尋球一種真正的算法 - - D D算法算法電子測(cè)量原理電子

5、測(cè)量原理第10頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第11頁(yè)引言引言時(shí)序邏輯電路的測(cè)試比組合電路困難時(shí)序邏輯電路的測(cè)試比組合電路困難 時(shí)序電路中存在反饋，對(duì)電路的模擬、故障的偵時(shí)序電路中存在反饋，對(duì)電路的模擬、故障的偵查和定位帶來(lái)困難查和定位帶來(lái)困難 時(shí)序電路中，時(shí)序電路中， t t時(shí)刻的輸出響應(yīng)，既取決于時(shí)刻的輸出響應(yīng)，既取決于t t時(shí)時(shí)刻的輸入，又取決于在此以前的輸入，甚至可能刻的輸入，又取決于在此以前的輸入，甚至可能與從初始狀態(tài)一直到時(shí)刻與從初始狀態(tài)一直到時(shí)刻t t的所有輸入都有關(guān)系的所有輸入都有關(guān)系 時(shí)序電路的存貯作用往往使電路中一個(gè)單故障時(shí)序電路的存貯作用往往使電路中一個(gè)單故障相當(dāng)于組合電路中的

6、多故障，測(cè)試時(shí)序電路中相當(dāng)于組合電路中的多故障，測(cè)試時(shí)序電路中一個(gè)故障不再是單個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試矢量，而需要一個(gè)故障不再是單個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試矢量，而需要一定長(zhǎng)度的輸入矢量序列一定長(zhǎng)度的輸入矢量序列 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第12頁(yè)引言引言時(shí)序時(shí)序電路的測(cè)試生成需特別考慮時(shí)序時(shí)序電路的測(cè)試生成需特別考慮 既要處理邏輯相關(guān)性又要處理時(shí)序相關(guān)性既要處理邏輯相關(guān)性又要處理時(shí)序相關(guān)性 需要特別處理諸如時(shí)鐘線、反饋線、狀態(tài)需要特別處理諸如時(shí)鐘線、反饋線、狀態(tài)變量線等連線變量線等連線 需要建立全電路正確的時(shí)序關(guān)系需要建立全電路正確的時(shí)序關(guān)系 采用可測(cè)試設(shè)計(jì)和內(nèi)建自測(cè)試技術(shù)可顯著提高時(shí)序采用可測(cè)試設(shè)計(jì)和內(nèi)建自測(cè)試技術(shù)可

7、顯著提高時(shí)序 電路測(cè)試效率電路測(cè)試效率 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第13頁(yè)迭接陣列迭接陣列 時(shí)序電路的一般模型時(shí)序電路的一般模型 組組合合邏邏輯輯C C( (t t) )X X( (t t) )Z Z( (t t) )Y Y( (t t) )y y( (t t) )存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器件件S S時(shí)時(shí)鐘鐘C CP P電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第14頁(yè)迭接陣列迭接陣列 陣列單元模型陣列單元模型 形成形成：把反饋線斷開(kāi)，把某時(shí)刻的電路展開(kāi)成一個(gè)陣列：把反饋線斷開(kāi)，把某時(shí)刻的電路展開(kāi)成一個(gè)陣列單元。陣列單元的輸入是主輸入單元。陣列單元的輸入是主輸入X(j)X(j)和現(xiàn)態(tài)和現(xiàn)態(tài)y(j)y(j)，輸，輸出是主輸出出是

8、主輸出Z Z（j j）和次態(tài)）和次態(tài)y y（j+1j+1），把），把1 1，2 2，k k各各時(shí)刻的陣列單元串接起來(lái)，就組成一個(gè)時(shí)刻的陣列單元串接起來(lái)，就組成一個(gè)迭接陣列模型。迭接陣列模型。C(j)C(j)S SX(j)X(j)Z(j)Z(j)Y(j)Y(j)y(j+1)y(j+1)y(j)y(j)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：對(duì)大型時(shí)序電路，計(jì)算量太大：對(duì)大型時(shí)序電路，計(jì)算量太大 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第15頁(yè)測(cè)試序列的產(chǎn)生測(cè)試序列的產(chǎn)生電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第16頁(yè)測(cè)試序列的產(chǎn)生測(cè)試序列的產(chǎn)生（1 1）同步序列 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第17頁(yè)測(cè)試序列的產(chǎn)生測(cè)試序列的產(chǎn)生求同步序列舉例求同步序列舉例0 0

9、1 1A AB BB/0B/0A/1A/1C/1C/1D/0D/0B/1B/1A/0A/0輸入輸入輸出輸出C CC/0C/0A/1A/1D D樹(shù)根開(kāi)始到標(biāo)記樹(shù)根開(kāi)始到標(biāo)記“?！钡妮斎胄蛄袨橥叫蛄械妮斎胄蛄袨橥叫蛄蠬 Hs s 一個(gè)時(shí)序電路，可能不存在同步序列，也可能存在一個(gè)時(shí)序電路，可能不存在同步序列，也可能存在多個(gè)同步序列多個(gè)同步序列 ( (A A B B C C D D) )( (A A B B C C) )( (A AC CD D) ). .( (A AB B) )( (B B) )( (A AC C) )0 01 10 01 11 10 0( (A A C C D D) )( (A

10、 AB BC C) ). .( (A AD D) )( (B BC C) ) ( (A A) )1 11 10 00 0電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第18頁(yè)測(cè)試序列的產(chǎn)生測(cè)試序列的產(chǎn)生（2 2）引導(dǎo)序列-將時(shí)序電路從一個(gè)未知狀態(tài)將時(shí)序電路從一個(gè)未知狀態(tài)“引導(dǎo)引導(dǎo)”到某些已知到某些已知末態(tài)（可根據(jù)不同的響應(yīng)序列來(lái)判定末態(tài)）的輸入序末態(tài)（可根據(jù)不同的響應(yīng)序列來(lái)判定末態(tài)）的輸入序列列 從狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（表）出發(fā)，將所有狀態(tài)作為樹(shù)根，次從狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（表）出發(fā)，將所有狀態(tài)作為樹(shù)根，次態(tài)集和響應(yīng)輸出記錄在相應(yīng)的樹(shù)枝下態(tài)集和響應(yīng)輸出記錄在相應(yīng)的樹(shù)枝下 按響應(yīng)，將次態(tài)集分割成次態(tài)子集，輸出相同的按響應(yīng)，將次態(tài)集分割成

11、次態(tài)子集，輸出相同的 次態(tài)在同一個(gè)子集中，標(biāo)出各子集的輸出值次態(tài)在同一個(gè)子集中，標(biāo)出各子集的輸出值 若每個(gè)次態(tài)子集中的元素均相同，則停止向下分支，若每個(gè)次態(tài)子集中的元素均相同，則停止向下分支，標(biāo)記為標(biāo)記為“* *”，（若每個(gè)次態(tài)子集中僅包含一個(gè)元素，（若每個(gè)次態(tài)子集中僅包含一個(gè)元素，則停止向下分支，并標(biāo)記為則停止向下分支，并標(biāo)記為“?！保?其它情況，即至少有一個(gè)子集中含有不同的元素，其它情況，即至少有一個(gè)子集中含有不同的元素，且該子集的集合以前沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，則繼續(xù)向下分支且該子集的集合以前沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，則繼續(xù)向下分支 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第19頁(yè)測(cè)試序列的產(chǎn)生測(cè)試序列的產(chǎn)生求引導(dǎo)序列舉例求引導(dǎo)

12、序列舉例A AB BC CD D0/00/01/01/00/10/10/00/01/11/11/11/11/01/00/00/0電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第20頁(yè)測(cè)試序列的產(chǎn)生測(cè)試序列的產(chǎn)生引導(dǎo)樹(shù)引導(dǎo)樹(shù)（A A B B C C D D）（A AA AC C），（D D）（0 00 00 0），（1 1）（B BB B），（D D），（B B）（0 00 0），（1 1），（1 1）* *1 1（AAC），（D）（000），（1）0 0（B BC C），（D DB B）（0 00 0），（1 11 1）( (A AC C) ), ,( (D D) ), ,( (A A) )( (0 00 0) )

13、, ,( (1 1) ), ,( (0 0) )( (C C) ), ,( (D D) ), ,B B) ), ,( (C C) )( (0 0) ), ,( (1 1) ), ,( (1 1) ), ,( (0 0) )( (A AC C) ), ,( (D D) ), ,( (A A) )( (0 00 0) ), ,( (1 1) ), ,( (0 0) )( (B B) ), ,( (D D) ), ,B B) ), ,( (B B) ) ( (0 0) ), ,( (1 1) ), ,( (1 1) ), ,( (0 0) )0 01 11 10 00 01 1. . .引導(dǎo)序列：引

14、導(dǎo)序列：0101，1111，101101電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第21頁(yè)測(cè)試序列的產(chǎn)生測(cè)試序列的產(chǎn)生（3 3）區(qū)分序列-能夠根據(jù)不同的響應(yīng)序列來(lái)區(qū)分被測(cè)電路的初態(tài)和能夠根據(jù)不同的響應(yīng)序列來(lái)區(qū)分被測(cè)電路的初態(tài)和末態(tài)的輸入序列末態(tài)的輸入序列 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第22頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第23頁(yè)隨機(jī)測(cè)試技術(shù)隨機(jī)測(cè)試技術(shù)（1）原理概述 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第24頁(yè)隨機(jī)測(cè)試技術(shù)隨機(jī)測(cè)試技術(shù)（1）原理概述 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第25頁(yè)窮舉測(cè)試技術(shù)窮舉測(cè)試技術(shù)窮舉測(cè)試技術(shù)窮舉測(cè)試技術(shù)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第26頁(yè)窮舉測(cè)試技術(shù)窮舉測(cè)試技術(shù)偽窮舉測(cè)試技術(shù)偽窮舉測(cè)試技術(shù)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原

15、理第27頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第28頁(yè) 輸入通道多輸入通道多 數(shù)據(jù)捕獲能力強(qiáng)數(shù)據(jù)捕獲能力強(qiáng), ,具有多種靈活的觸發(fā)方式具有多種靈活的觸發(fā)方式 具有較大的存儲(chǔ)深度具有較大的存儲(chǔ)深度, ,可以觀察單次或非周期信號(hào)可以觀察單次或非周期信號(hào) 顯示方式豐富顯示方式豐富 能夠檢測(cè)毛刺能夠檢測(cè)毛刺電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第29頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第30頁(yè)TLA 612電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第31頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第32頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第33頁(yè)Agilent E9340A電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第34頁(yè)信號(hào)信號(hào)輸入輸入信號(hào)信號(hào)外時(shí)鐘外時(shí)鐘采樣采樣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)時(shí)鐘時(shí)鐘選擇選擇內(nèi)

16、時(shí)鐘內(nèi)時(shí)鐘觸發(fā)觸發(fā)產(chǎn)生產(chǎn)生顯示顯示控制控制CRT數(shù)據(jù)捕獲數(shù)據(jù)捕獲數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)顯示邏輯分析儀原理結(jié)構(gòu)邏輯分析儀原理結(jié)構(gòu)門(mén)限電平設(shè)定門(mén)限電平設(shè)定電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第35頁(yè)通道通道1通道通道8100.1100.1000.1000.0采樣時(shí)鐘采樣時(shí)鐘000.0000.0100.0100.1100.0100.0采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第36頁(yè)觸發(fā)字觸發(fā)字 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口跟蹤開(kāi)始跟蹤開(kāi)始觀察窗口寬度：觀察窗口寬度：邏輯分析儀存儲(chǔ)深度邏輯分析儀存儲(chǔ)深度電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第37頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第38頁(yè)觸發(fā)字觸發(fā)字 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口跟蹤

17、開(kāi)始跟蹤開(kāi)始 觸發(fā)起始跟蹤觸發(fā)起始跟蹤觸發(fā)字觸發(fā)字 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口跟蹤結(jié)束跟蹤結(jié)束 觸發(fā)終止跟蹤觸發(fā)終止跟蹤電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第39頁(yè)觸發(fā)字觸發(fā)字 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口跟蹤開(kāi)始跟蹤開(kāi)始延遲數(shù)延遲數(shù)跟蹤結(jié)束跟蹤結(jié)束 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口觸發(fā)字觸發(fā)字延遲數(shù)延遲數(shù)(a) (a) 觸發(fā)開(kāi)始跟蹤加延遲觸發(fā)開(kāi)始跟蹤加延遲(b) (b) 觸發(fā)終止跟蹤加延遲觸發(fā)終止跟蹤加延遲電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第40頁(yè)導(dǎo)引條件導(dǎo)引條件使能使能第二級(jí)觸發(fā)第二級(jí)觸發(fā)第二級(jí)觸發(fā)第二級(jí)觸發(fā)字無(wú)效字無(wú)效第二級(jí)觸發(fā)第二級(jí)觸發(fā)字有效字有效第一級(jí)觸發(fā)第一級(jí)觸發(fā)B(B(導(dǎo)引條件導(dǎo)引條件) )子程序子程序

18、C(C(觸發(fā)條件觸發(fā)條件) )主程序主程序兩級(jí)序列觸發(fā)工作原理兩級(jí)序列觸發(fā)工作原理電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第41頁(yè)與門(mén)與門(mén)限定條件限定條件觸發(fā)觸發(fā)識(shí)別識(shí)別數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)限定條件觸發(fā)產(chǎn)生原理限定條件觸發(fā)產(chǎn)生原理電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第42頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第43頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第44頁(yè)地址（HEX） 數(shù)據(jù)（HEX）操作碼操作數(shù)2000200320052006.21422006049723.LDLDSUBINC.HL，2042B，04AHL.電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第45頁(yè)（A） BCD數(shù)據(jù)序列的圖解顯示0510（B） 程序執(zhí)行的圖解顯示2000H20FFH主程序

19、子程序循環(huán)程序圖解顯示電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第46頁(yè)定時(shí)分析最大速率。定時(shí)分析最大速率。狀態(tài)分析最大速率。狀態(tài)分析最大速率。通道數(shù)。通道數(shù)。存儲(chǔ)深度。存儲(chǔ)深度。觸發(fā)方式。觸發(fā)方式。輸入信號(hào)最小幅度。輸入信號(hào)最小幅度。輸入門(mén)限變化范圍。輸入門(mén)限變化范圍。毛刺捕捉能力。毛刺捕捉能力。電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第47頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第48頁(yè)激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)信號(hào)被測(cè)電路被測(cè)電路邏輯分析儀邏輯分析儀例：例：ROMROM的指標(biāo)測(cè)試的指標(biāo)測(cè)試 數(shù)據(jù)發(fā)生器數(shù)據(jù)發(fā)生器ROM邏輯分析儀邏輯分析儀頻率計(jì)頻率計(jì)地址地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)外時(shí)鐘外時(shí)鐘ROM 指標(biāo)參數(shù)測(cè)試指標(biāo)參數(shù)測(cè)試電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第49頁(yè)分頻分頻電