Введение 3
Постановка задачи 5
Глава 1. Создание тестов для цифровой аппаратуры с помощью САПР SimTest 6
1.1 Физическое представление устройства 6
1.2 Программная модель устройства 7
1.3 Критерий качества теста 8
1.4 Разработка теста 8
1.5 Построение моделей входных сигналов интерфейсным методом 10
Глава 2. Описание используемых программных средств 12
2.1 Язык описания электронных устройств Verilog HDL 12
2.2 Мультиплатформенная среда проектирования схем Altera QUARTUS II 12
2.3 САПР SimTest 14
Глава 3. Моделирование и создание тест-программы на примере объекта контроля 15
3.1 Описание элементов схемы 16
3.2 Работа в QUARTUS II. Создание электронной модели микросхемы 20
3.3 Работа в САПР SimTest 22
Заключение 24
Список литературы 25
XXI век - век технологий. Если посмотреть по сторонам, то можно увидеть, что почти у каждого человека есть одно или более электронное цифровое устройство, будь то телефон, планшет или ноутбук. Каждое из устройств состоит из множества компонентов. А каждый компонент в свою очередь производится серийно. Серийное производство подразумевает изготовление тысячи деталей для различных устройств ежедневно. И несмотря на тот факт, что процесс производства микросхем почти целиком автоматизирован, отстается какой-то процент брака. Для контроля за качеством продукта создаются целые отделы, поэтому из года в год требования к качеству технического контроля работоспособности устройств повышаются.
Проблема тестирования и диагностики появилась при производстве первых микросхем, а актуальность данной проблемы остается высокой по сей день. Для обеспечения надёжности, в процессе производства и эксплуатации применяются средства и методы технической диагностики, позволяющих осуществить проверку функциональности микросхемы и локализацию неисправности.
В настоящее время сложность устройств выросла до такого уровня, что ее тестирование практически невозможно без использования методов автоматизации.
На данном этапе развития области существуют несколько методов тестирования:
1. Визуальный автоматизированный контроль. Метод тестирования, основанный на распознавании изображения схемы. Используется почти на любом промышленном производстве в качестве предварительной проверки качества схемы.
2. Внутрисхемное тестирование. Метод, использующий пробники и набор или матрицу контактов внутри самой схемы. Главным минусом метода является требование использования дорогостоящего обородувания.
3. Граничное сканирование (boundary scan). Метод тестирования, используемый для микросхем с компонентами, поддерживающими стандарт IEEE 1149.
4. Функциональное тестирование. Метод тестирования, проверяющий функциональность схемы или ее компонент отдельно.
Один из этих методов, а именно функциональный, был рассмотрен в данной бакалаврской работе. Функциональный метод диагностики и тестирования цифровых устройств обладает рядом преимуществ, из которых стоит выделить имитацию фактической работы схемы и невысокую требовательность к дополнительной аппаратуре, т.е. ее дешевизну.
При использовании функционального метода тестирования огромную роль играют способы описания электронной модели устройства и способы моделирования генерации входных воздействий для осуществления контроля.
В рамках данной работы были изучены программная среда Altera QUARTUS II, находящаяся на передовых позициях в области построения моделей микросхем, и САПР SimTest, разработаная в СПбГУ и уже успешно внедренная в ряд предприятий, таких как ОАО "Авангард" .
Данные программные средства были использованы для моделирования и создания тест-программы на примере реальной микросхемы.
Главным итогом работы можно считать освоение метода построения тестовых программ для цифровой аппаратуры. Для его освоения потребовалось дополнительно освоить следующие технологии:
1. Язык программирования электронных устройств Verilog HDL, который использовался для описания логики компонент схемы.
2. Мультиплатформенная среда проектирования Altera QUARTUS II, используемая для создания электронной модели схемы.
3. САПР SimTest, используемую для автоматизации реакции модели схемы на тестовую последовательность.
Освоение метода было продемонстрировано на примере объекта контроля ИЗД.085.882Э3. Для создания теста для объекта контроля были проделаны следующие шаги:
1. Разработаны программные модели цифровых устройств КР1533ИЕ7, КР1533КП7, КР1533ИД7, КР514ИД2, КР1533ТМ2 и др. на языке Verilog HDL.
2. С помощью среды проектирования Altera QUARTUS II получена программная модель цифрового объекта контроля ИЗД.085.882Э3.
3. Произведено соответствие логических интерфейсов «SimTest» краевым разъемам модели объекта контроля. Подобраны необходимые проверочные последовтельности входных сигналов. Уровень тестового покрытия, полученный в результате моделирования тест-программы для рассматриваемого объекта контроля, оказался приемлимым.
