智能儀器可測試性設(shè)計

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1、智能儀器可測試性設(shè)計電子科學(xué)與工程學(xué)院2004年6月主要內(nèi)容可測試性概述固有測試性設(shè)計機(jī)內(nèi)自測試技術(shù)---BIT設(shè)計實例隨著計算機(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，也大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。這就給智能儀器的測試帶來諸多問題，如測試時間長、故障診斷困難、使用維護(hù)費用高等，從而引起了人們的高度重視。自20世紀(jì)80年代以來，測試性和診斷技術(shù)在國外得到了迅速發(fā)展，研究人員開展了大量的系統(tǒng)測試和診斷問題的研究，測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試性是系統(tǒng)和設(shè)備的一種

2、便于測試和診斷的重要設(shè)計特性，對各種復(fù)雜系統(tǒng)尤其是對電子系統(tǒng)和設(shè)備的維修性、可靠性和可用性有很大影響?？蓽y試性設(shè)計要求在設(shè)計研制過程中使系統(tǒng)具有自檢測和為診斷提供方便的設(shè)計特性。具有良好測試性的系統(tǒng)和設(shè)備，可以及時、快速地檢測與隔離故障，提高執(zhí)行任務(wù)的可靠性與安全性，縮短故障檢測與隔離時間，進(jìn)而減少維修時間，提高系統(tǒng)可用性，降低系統(tǒng)的使用維護(hù)費用?？蓽y試性概述可測試性與可測試性設(shè)計測試性要求測試方案可測試性設(shè)計優(yōu)點可測試性概述可測試性可測試性（Testability）是指產(chǎn)品能夠及時準(zhǔn)確地確定其自身狀態(tài)（如可工作，不可工作，

3、性能下降等）和隔離其內(nèi)部故障的設(shè)計特性?？煽刂菩?Controllability)可觀測性(Observability)可預(yù)見性(Predictability)可測試性概述可測試性設(shè)計(DesignForTestability—DFT)是一種以提高產(chǎn)品測試性為目的的設(shè)計方法學(xué)。可測試性概述測試性要求在盡可能少地增加硬件和軟件的基礎(chǔ)上，以最少的費用使產(chǎn)品獲得所需的測試能力，簡便、迅速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)檢測和診斷。可測試性概述可測試性設(shè)計優(yōu)點1．提高故障檢測的覆蓋率；2．縮短儀器的測試時間；3．可以對儀器進(jìn)行層次化的逐級測試4．降低儀

4、器的維護(hù)費用?？蓽y試性設(shè)計缺點1．額外的軟/硬件成本；2．系統(tǒng)設(shè)計時間增加。固有測試性設(shè)計總體設(shè)計通用設(shè)計準(zhǔn)則固有測試性是指僅取決于產(chǎn)品硬件設(shè)計，不依賴于測試激勵和響應(yīng)數(shù)據(jù)的測試性。它包括功能和結(jié)構(gòu)的合理劃分、測試可控性和可觀測性、初始化、元器件選用以及與測試設(shè)備兼容性等，即在系統(tǒng)和設(shè)備硬件設(shè)計上要保證其有方便測試的特性。它既支持BIT，也支持外部測試,固有測試性既有利于BIT，也支持外部測試設(shè)備，是滿足測試性要求的基礎(chǔ)。因此在測試性設(shè)計中，應(yīng)盡早進(jìn)行固有測試性的分析與設(shè)計，避免返工和浪費。固有測試性設(shè)計總體設(shè)計模塊劃分功能

5、和結(jié)構(gòu)設(shè)計元器件選擇固有測試性設(shè)計通用設(shè)計準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)設(shè)計功能劃分模擬電路設(shè)計數(shù)字電路設(shè)計傳感器電路設(shè)計光電電路設(shè)計機(jī)內(nèi)測試技術(shù)--BITBIT簡介常規(guī)BIT技術(shù)智能BIT技術(shù)BIT簡介BIT的由來傳統(tǒng)的測試主要是利用外部的測試儀器（ETE）對被測設(shè)備進(jìn)行測試，ATE是ETE的自動化產(chǎn)物。由于ATE費用高、種類多、操作復(fù)雜、人員培訓(xùn)困難，而且只能離線檢測，隨著復(fù)雜系統(tǒng)維修性要求的提高，迫切需要復(fù)雜系統(tǒng)本身具備檢測、隔離故障的能力以縮短維修時間。所以，BIT在測試研究當(dāng)中占據(jù)了越來越重要的地位，成為維修性、測試性領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容

6、。在測試性研究中，BIT技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，正發(fā)揮著越來越重要的作用。BIT簡介BIT的定義定義1：BIT是指系統(tǒng)、設(shè)備內(nèi)部提供的檢測、隔離故障的自動測試能力。定義2：BIT的含義是：系統(tǒng)主裝備不用外部測試設(shè)備就能完成對系統(tǒng)、分系統(tǒng)或設(shè)備的功能檢查、故障診斷與隔離以及性能測試，它是聯(lián)機(jī)檢測技術(shù)的新發(fā)展。常規(guī)BIT技術(shù)通用BIT技術(shù)BIT通用設(shè)計性設(shè)計準(zhǔn)則BIT測試點的選擇與配置常規(guī)BIT技術(shù)數(shù)字BIT技術(shù)板內(nèi)ROM式BIT微處理器BIT微診斷法內(nèi)置邏輯塊觀察法邊界掃描BIT常規(guī)BIT技術(shù)板內(nèi)ROM式BIT板內(nèi)只讀存儲器(o

7、n—boardROM)實現(xiàn)的機(jī)內(nèi)測試是一種由硬件和固件實現(xiàn)的非并行式BIT技術(shù)。該技術(shù)包括：將存儲在ROM中的測試模式施加到被測電路CUT中，然后將CUT的響應(yīng)與期望的正常響應(yīng)GMR對比，據(jù)此給出測試“通過/不通過(GO/NOGO)”輸出信號。常規(guī)BIT技術(shù)微處理器BIT微處理器BIT是使用功能故障模型來實現(xiàn)的，該模型可以對微處理器進(jìn)行全面有效的測試。該方法可能會需要額外的測試程序存儲器。此外，由于被測電路的類型不同，還可能需要使用外部測試模塊。該外部測試模塊是一個由中央處理單元CPU控制的電路，用于控制和初始化位于微處理器

8、模塊內(nèi)的外圍控制器件。常規(guī)BIT技術(shù)微診斷法微診斷法是一種在微代碼級別上進(jìn)行微程序設(shè)計實現(xiàn)的診斷BIT技術(shù)。與運行在RAM或者ROM中的應(yīng)用軟件級別的BIT相比，該BIT不需要硬件增強途徑，僅在微代碼級別執(zhí)行就可以對硬件和軟件進(jìn)行測試。常規(guī)BIT技術(shù)內(nèi)置邏輯塊觀察法內(nèi)置邏輯塊觀察器(BIL