智能仪器可测试性设计

智能仪器可测试性设计电子科学与工程学院2004年6月主要内容可测试性概述固有测试性设计机内自测试技术---BIT设计实例随着计算机技术的飞速发展和大规模集成电路的广泛应用，智能仪器在改善和提高自身性能的同时，也大大增加了系统的复杂性。这就给智能仪器的测试带来诸多问题，如测试时间长、故障诊断困难、使用维护费用高等，从而引起了人们的高度重视。自20世纪80年代以来，测试性和诊断技术在国外得到了迅速发展，研究人员开展了大量的系统测试和诊断问题的研究，测试性逐步形成了一门与可靠性、维修性并行发展的学科分支。可测试性是系统和设备的一种便于测试和诊断的重要设计特性，对各种复杂系统尤其是对电子系统和设备的维修性、可靠性和可用性有很大影响。可测试性设计要求在设计研制过程中使系统具有自检测和为诊断提供方便的设计特性。具有良好测试性的系统和设备，可以及时、快速地检测与隔离故障，提高执行任务的可靠性与安全性，缩短故障检测与隔离时间，进而减少维修时间，提高系统可用性，降低系统的使用维护费用。可测试性概述可测试性与可测试性设计测试性要求测试方案可测试性设计优点可测试性概述可测试性可测试性（Testability）是指产品能够及时准确地确定其自身状态（如可工作，不可工作，性能下降等）和隔离其内部故障的设计特性。可控制性(Controllability)可观测性(Observability)可预见性(Predictability)可测试性概述可测试性设计(DesignForTestability—DFT)是一种以提高产品测试性为目的的设计方法学。可测试性概述测试性要求在尽可能少地增加硬件和软件的基础上，以最少的费用使产品获得所需的测试能力，简便、迅速、准确地实现检测和诊断。可测试性概述可测试性设计优点1．提高故障检测的覆盖率；2．缩短仪器的测试时间；3．可以对仪器进行层次化的逐级测试4．降低仪器的维护费用。可测试性设计缺点1．额外的软/硬件成本；2．系统设计时间增加。固有雄测试查性设杯计总体也设计通用司设计喇准则固有劣测试糕性是指滩仅取绍决于裹产品拐硬件繁设计叹，不盛依赖蔑于测斤试激乏励和浅响应择数据戚的测久试性结。它乐包括规功能炉和结朽构的导合理危划分们、测脉试可撒控性穗和可泡观测贿性、侨初始风化、浴元器凡件选充用以介及与详测试触设备苏兼容挎性等绿，即潜在系烟统和利设备易硬件本设计砖上要局保证楼其有拴方便薯测试今的特猪性。垫它既暖支持BI匙T，也耀支持垦外部交测试,固有健测试赶性既突有利喝于BI姐T，也盾支持美外部顾测试刑设备棵，是牌满足勒测试督性要握求的京基础浮。因条此在爬测试标性设私计中喜，应袖尽早税进行打固有乳测试陈性的蓄分析弄与设盛计，箩避免闯返工惊和浪党费。固有陪测试那性设翻计总体凯设计模块荡划分功能势和结宝构设拍计元器铜件选亿择固有欢测试女性设曲计通用委设计贷准则结构袖设计功能搂划分模拟唉电路融设计数字包电路问设计传感捐器电兽路设淋计光电麻电路师设计机内辜测试宁技术--晴BI茶TBI鸣T简介常规BI妻T技术智能BI踢T技术BI撞T简介BI设T的由唉来传统伤的测嫌试主笼要是诊利用减外部判的测展试仪裤器（ET历E）对械被测克设备林进行尖测试茎，AT湿E是ET百E的自回动化闯产物避。由散于AT脆E费用记高、见种类锈多、彩操作燃复杂型、人西员培早训困尝难，英而且士只能葵离线鸡检测畏，随拴着复雁杂系编统维静修性殿要求冲的提骄高，稿迫切挡需要灵复杂示系统约本身贿具备雅检测业、隔趣离故绵障的识能力遗以缩穗短维非修时发间。凭所以估，BI辈T在测渐试研欢究当疤中占想据了殊越来马越重斗要的朝地位磁，成回为维拐修性宜、测朝试性苗领域据的重摇要研骗究内倒容。司在测踩试性元研究谊中，BI情T技术奔应用骂范围烂越来杠越广量，正已发挥勿着越案来越咏重要穷的作支用。BI中T简介BI雨T的定引义定义1：BI浊T是指钻系统挺、设踩备内涉部提甘供的肤检测、终隔离历故障捷的自牌动测纠试能觉力。定义2：BI冻T的含滤义是晋：系猛统主话装备掉不用享外部测皆试设鞠备就化能完蹦成对交系统卷、分撞系统或穗设备似的功汇能检辈查、括故障翁诊断膀与隔离用以及动性能珠测试披，它奔是联罢机检已测技术弱的新安发展财。常规BI风T技术通用BI抛T技术BI流T通用瓶设计愤性设土计准途则BI摄T测试不点的创选择核与配玻置常规BI羞T技术数字BI聚T技术板内RO疮M式BI土T微处狂理器BI园T微诊承断法内置概逻辑锅块观景察法边界猜扫描BI生T常规BI野T技术板内RO变M式BI注T板内贵只读装存储午器(o环n—bo妖ar遣dR废OM)实现通的机内测蜘试是晓一种透由硬获件和酿固件所实现亏的非膛并行式BI帽T技术灾。该脆技术角包括念：将订存储怕在RO仰M中的护测试飞模式野施加惹到被蕉测电多路CU猪T中，娃然后将CU颠T的响洲应与赤期望纽奉的正著常响古应GM升R对比，饶据此境给出病测试图“通棒过/不通忘过(G胆O/NO摔GO痛)”输出绸信号却。常规BI米T技术微处未理器BI唯T微处棒理器BI鞋T是使蹈用功雅能故押障模旋型来虽实现的，鱼该模穴型可抗以对勿微处谱理器眼进行悄全面明有效的测赌试。扛该方稳法可慨能会今需要还额外自的测维试程序存坚储器炒。此众外，捆由于滔被测辉电路漫的类甲型不同，旗还可猎能需轰要使扑用外潜部测捞试模覆块。久该外部测右试模搅块是佣一个升由中符央处拣理单烘元CP盒U控制的敞电路馅，用薯于控机制和缸初始兴化位宗于微仿处理器模征块内在的外持围控捆制器陈件。常规BI仙T技术微诊屠断法微诊脆断法辛是一屿种在炭微代围码级送别上槽进行察微程序设霸计实某现的柔诊断BI阔T技术跨。与殖运行奥在RA久M或者RO平M中的四应用狱软件海级别咬的BI柳T相比，吸该BI明T不需闻要硬资件增寻强途冰径，吩仅在白微代码级呢别执刻行就迟可以译对硬芽件和益软件着进行阶测试。常规BI挑T技术内置破逻辑而块观辜察法内置理逻辑果块观洋察器(B汉IL唇BO溜)是一咸个多恨功能饰电路认，通冈过2个工作旅方式辫控制亮位可廊以实捞现4种不踏同的挣功能碎配置牛：●锁存晃器●移位投寄存狭器●多输谢入信容号特有征寄绣存器(M斯IS块R)或者拼伪随嗓机模图式发纠生器(P截RP促G)；●复位BI脑LB隶O。作为奶测试绪复杂签数字剧电路鸣的有助效方外法，芳通过庸使用桨伪随缩慧机模式发图生器PR书PG和多溉输入讲信号格特征伞寄存拿器MI接SR往,傻B挽IL衬BO获,可以劈燕进行昼信号崇特征忍分析缘瑞。常规BI顺T技术边界艳扫描穗测试份技术边界赖扫描闻技术库是一锐种扩吉展的BI扶T技术韵。它件在测试忍时不煤需要歪其他拼的辅念助电谢路，遵不仅龄可以测试克芯片远或者PC草B的逻龙辑功忠能，浴还可笋以测试IC之间破或者PC隔B之间惩的连收接是胀否存四在故障。是边界裹扫描晒技术蜂已经类成为VL模SI芯片先可测性设桃计的如主流伯，IE但EE也已渡于19孔90年确貌定了有关尤的标保准，掌即IE疏EE京11目49．1。边界功扫描众的原烟理框补图常规BI液T技术模拟BI么T技术比较幕器BI员T在硬康件设续计中害加入牲比较悼器，堤可以女很容斗易地拐实现叼多种不仿同功题能的BI观T电路帖。在陆具体抬实现烈时，食通常套都是将殿激励敢施加照到被恒测电畏路CU蠢T上，袜然后裳将CU珠T的输出诊连同升参考挑信号踢送人登比较索器中攻；CU誉T的输族出与参考亮信号渠进行膨比较述之后鼻，比秧较器标输出促通过丝式／不息通过信须号。彻在某添些应对用中望，CU狡T的输设出必不须经宫过额外的放信号嫁处理茄电路岭进行芝处理械之后嫌才能霜接到争比较粥器上。常规BI窝T技术模拟BI婆T技术电压棚求和BI氏T电压甩求和渗是一睡种并思行模演拟BI类T技术宁。它药使用运算筐放大忠器将纯多个浩电压田电平杠叠加趁起来剥，然后将岗求和固结果贩反馈番到窗膏口比踪蝶较器膝并与云参考信号烧相比比较，耗再根爷据比羞较器众的输滴出生锣成通过／饶不通闲过信饶号。窃这种租技术开特别记适用云于监测一需组电止源的慰供电怪电压傅。智能BI爽T技术出现惜动因常规BI脱T技术旨在应欲