《数字系统测试技术》PPT课件

电 子 测 量 原 理 第 1页 第 11章 数 字 系 统 测 试 技 术11.1 数 字 系 统 测 试 的 基 本 原 理11.2 逻 辑 分 析 仪11.3 可 测 性 设 计11.4 数 据 域 测 试 的 应 用 电 子 测 量 原 理 第 2页 的 特 点 电 子 测 量 原 理 第 3页 电 子 测 量 原 理 第 4页 电 子 测 量 原 理 第 5页 电 子 测 量 原 理 第 6页 电 子 测 量 原 理 第 7页 电 子 测 量 原 理 第 8页 （ 1） 固 定 型 故 障 （ Stuck Faults ） （ 2） 桥 接 故 障 （ Bridge Faults ） x1x2x3 x3x2 x1 x1 x1x2x2 x3 x3 电 子 测 量 原 理 第 9页 （ 2） 桥 接 故 障 （ Bridge Faults ） F x1.xsxs+1.x n Y p1 ps x1xs . Y xnxs+1 .（ 3） 延 迟 故 障 （ Delay Faults ） 电 子 测 量 原 理 第 10页 （ 4） 暂 态 故 障 （ Temporary Faults ） ： 电 子 测 量 原 理 第 11页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 电 子 测 量 原 理 第 12页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 通 路 （ Path） 和 敏 化 通 路 (Sensitized Path)（ 1） 敏 化 通 路 法 ABx1x 2x 3 ab c de f g yC a f y 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0故 障 a f g:故 障 传 播 或 前 向 跟 踪电 路 的 敏 化 过 程 电 子 测 量 原 理 第 13页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 x1x 2x 3 ab c de f g y x2:s-a-0 有 扇 出 电 路 的 敏 化 过 程 电 子 测 量 原 理 第 14页 敏 化 通 路 法 和 D算 法x 1x 2x 3 单 通 路 敏 化 成 功 ， 双 通 路 敏 化 失 败 的 例 子 （ 111） 不 是 x2： s-a-0的 测 试 矢 量 （ 110） 和 （ 011） 是 x2： s-a-0的 测 试 矢 量 电 子 测 量 原 理 第 15页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 x1x2x 3x4 G55G 66G 77 G88G99 G1010G 1111 G1212 ys-a-0同 时 沿 G6G9G12 和 G6G10G12 敏 化 方 可 成 功G6（ s-a-0） 的 测 试 :(x1x2x3x4)=(0000) 电 子 测 量 原 理 第 16页 敏 化 通 路 法 和 D算 法扇 出 对 敏 化 通 路 的 影 响 ， 三 种 情 况 ： 单 通 路 和 多 通 路 都 产 生 测 试 矢 量 仅 单 通 路 能 产 生 测 试 矢 量 仅 多 通 路 能 产 生 测 试 矢 量 小 结 Schneider反 例 说 明 一 维 敏 化 不 是 一 种 算 法 对 一 特 定 故 障 寻 找 敏 化 通 路 时 ， 还 应 考 虑 同 时 敏 化 多 个 单 通 路 的 可 能 组 合 -多 维 敏 化 对 于 多 维 敏 化 ， 必 须 寻 球 一 种 真 正 的 算 法 - D算 法 电 子 测 量 原 理 第 17页 敏 化 通 路 法 和 D算 法（ 2） D算 法D ： 正 常 电 路 逻 辑 值 为 1， 故 障 电 路 为 0的 信 号D ： 正 常 电 路 逻 辑 值 为 0， 故 障 电 路 为 1的 信 号 简 化 表 又 称 电 路 的 原 始 立 方 -简 化 的 真 值 表 形 成 ： 逻 辑 门 用 它 的 输 出 顶 点 名 称 表 示 门 输 出 顶 点 的 标 号 大 于 所 有 输 入 顶 点 的 标 号 电 子 测 量 原 理 第 18页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 基 本 门 电 路 的 简 化 表 12 3 1 2 31 11 10 0 0 12 3 1 2 31 1 10 00 0 电 子 测 量 原 理 第 19页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 基 本 门 电 路 的 简 化 表 12 3 1 2 31 01 00 0 1 12 3 1 2 31 1 00 10 1 电 子 测 量 原 理 第 20页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 电 路 的 简 化 表 举 例 123 45 6 456 1 2 3 4 5 61 1 10 00 01 1 10 00 0 0 01 1 1 1GGG 电 子 测 量 原 理 第 21页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 传 递 D立 方把 元 件 E输 入 端 的 若 干 故 障 信 号 能 传 播 至 E的 输 出 端的 最 小 输 入 条 件 传 递 D立 方 构 造 传 递 D立 方 的 Roth交 运 算 规 则 Roth交 0 101 0 0 11 10D D 电 子 测 量 原 理 第 22页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 基 本 门 电 路 的 传 递 D立 方 传 递 D立 方 12 3 1 2 300D DD D 12 3 1 2 311D DD D 电 子 测 量 原 理 第 23页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 基 本 门 电 路 的 传 递 D立 方 传 递 D立 方 12 3 1 2 300D DD D 12 3 1 2 311D DD D 电 子 测 量 原 理 第 24页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 故 障 的 原 始 D立 方-元 件 E的 输 出 处 可 产 生 故 障 信 号 D或 D的 最 小 输 入 条 件 12 3 12 31 2 31 1 D 1 2 30 0 D区 别 ： 故 障 原 始 D立 方 实 为 激 活 故 障 的 条 件 故 障 传 递 D立 方 为 传 播 故 障 信 号 的 条 件 电 子 测 量 原 理 第 25页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 D交 运 算 规 则 D交 0 101 00 11 10 D D DD DD D D 电 子 测 量 原 理 第 26页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 D交 运 算 规 则 符 号 和 分 别 表 示 D交 为 空 和 未 定 义 如 果 不 出 现 和 ， 但 出 现 和 ， 则 D交 未 定 义 如 果 D交 中 只 出 现 而 不 出 现 ， 则 在 第 二 个 因子 中 ， 所 有 的 D变 为 D， D变 为 D如 果 D交 中 只 出 现 而 不 出 现 ， 则 D D=D，D D=D 电 子 测 量 原 理 第 27页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 D交 运 算 规 则 将 D激 活 元 件 的 传 递 D立 方 同 测 试 立 方 作 D交 运 算 ，使 元 件 输 出 D或 D信 号若 D交 存 在 ， 本 次 驱 赶 成 功 ， 得 到 新 的 测 试 立 方 。若 D交 结 果 为 空 ， 则 选 择 另 一 个 传 递 D立 方 进 行 如 果 该 元 件 的 传 递 D立 方 都 被 选 择 而 D交 结 果 为 空 ，则 从 活 跃 矢 量 中 另 选 一 元 件 进 行 D驱 赶 电 子 测 量 原 理 第 28页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 D交 运 算 规 则 若 活 跃 矢 量 中 所 有 元 件 都 不 能 实 现 D交 ， 则 后 退 到前 一 活 跃 矢 量 ， 甚 至 退 到 最 初 阶 段 另 选 一 个 故 障原 始 D立 方 重 新 进 行 重 复 上 述 过 程 ， 直 至 将 D或 D驱 赶 到 某 主 输 出 为 止 电 子 测 量 原 理 第 29页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 线 确 认 和 一 致 性 检 查 电 子 测 量 原 理 第 30页 敏 化 通 路 法 和 D算 法 D算 法 求 解 组 合 电 路 的 测 试 矢 量 的 步 骤 第 一 步 ， 初 始 化 。 包 括 ： 写 出 被 测 电 路 的 简 化 表 ； 由 简 化 表 得 到 传 递 D立 方第 二 步 ， D驱 赶 。 用 Roth D交 运 算 完 成 多 路 敏 化第 三 步 ， 进 行 一 致 性 检 查第 四 步 ， 形 成 确 定 的 测 试 矢 量第 五 步 ， 对 故 障 集 形 成 完 备 测 试 集 最 后 ， 建 立 故 障 字 典 电 子 测 量 原 理 第 31页 布 尔 差 分 法对 布 尔 函 数 f(x)=f(x1,x2,xn) ),0,()0( ),1,()1( ),()( ),()( 1121 1121 21 21 niii niii nii nii xxxxxff xxxxxff xxxxfxf xxxxfxf 电 子 测 量 原 理 第 32页 布 尔 差 分 法 对 一 逻 辑 函 数 f(X)， xi X, X=(x1,x2,xn)， 用符 号 fi( )表 示 xi= ( 0,1)时 f(X)的 值 ， 则 ( ) (1) (0)i i i if X x f x f 有 一 个 组 合 逻 辑 系 统 ： f(x)=f(x1,x2,xi,xn),如 果 布 尔 表 达 式 ( ) ( ) 1 i iy f x f x 成 立 则 表 明 系 统 内 部 任 何 一 个 节 点 xi（ 或 主 输 入 ）上 信 号 的 逻 辑 值 的 变 化 能 使 输 出 端 y的 逻 辑 值 作 相 应的 变 化 ， 从 而 可 根 据 y的 变 化 来 测 试 出 xi的 变 化 ， 以达 到 对 xi故 障 测 试 的 目 的 电 子 测 量 原 理 第 33页 布 尔 差 分 法定 义 为 函 数 f相 对 于 变 量 xi的 一 阶 布 尔 差 分 ( ) ( ) ( )i iidf x f x f xdx ( ) idf xdx 的 含 义 ： xi从 xi变 成 xi时 ， f(xi)与 f（ xi）之 间 的 差 异 量 电 子 测 量 原 理 第 34页 布 尔 差 分 法 侦 查 故 障 xi=s-a-1和 故 障 xi:s-a-0的 测 试 矢 量 集 分 别 用 T1和 T0表 示 ） 为 1)( 1)( 01 ii ii dxxdfxT dxxdfxT ( ) ( ) ( )(1) (0)i ii i idf x f x f xdx f f 电 子 测 量 原 理 第 35页 布 尔 差 分 法如 果 h是 逻 辑 变 量 X的 函 数 ， 而 f又 是 变 量 h和 X的 函 数 ，则 测 试 故 障 h： s-a-1和 h： s-a-0的 测 试 矢 量 集 分 别 为 1),( 1),(01 dhXhdfhT dhXhdfhT 电 子 测 量 原 理 第 36页 布 尔 差 分 法举 例 ： 求 侦 查 下 图 中 故 障 x1:s-a-1， x1:s-a-0， h:s-a-1的测 试 矢 量 集 x1x2x 3x4 h f解 ： 写 出 f的 逻 辑 表 达 式 )( )( 43221 43221 43221 43243221 xxxhhxx xxxxx xxxxx xxxxxxxxf 电 子 测 量 原 理 第 37页 布 尔 差 分 法求 f相 对 变 量 x1的 一 阶 布 尔 差 分 2 4324321 4321 432 43221 )()( )0( )1(x xxxxxxdxdf xxxf xxx xxxxf 所 以侦 查 故 障 x1:s-a-1和 x1:s-a-0的 测 试 矢 量 集 分 别 为 1 1 1 1 2 11dfT x dxx x 0 1 11 2 11dfT x dxx x 电 子 测 量 原 理 第 38页 布 尔 差 分 法T1=（ 0100， 0101， 0110， 0111）T0=（ 1100， 1101， 1110， 1111） 因 为 fh(1)=x1x2， fh(0)=1所 以 1 2 1 21df x x x xdh 检 测 故 障 h： s-a-1的 测 试 矢 量 为 1 1)(1432 214321 xxx xxxxx dhdfhTh:s-a-1的 测 试 集 为 T1=（ 0000， 1000） 电 子 测 量 原 理 第 39页 迭 接 阵 列 电 子 测 量 原 理 第 40页 引 言时 序 逻 辑 电 路 的 测 试 比 组 合 电 路 困 难 时 序 电 路 中 存 在 反 馈 ， 对 电 路 的 模 拟 、 故 障 的 侦查 和 定 位 带 来 困 难 时 序 电 路 中 ， t时 刻 的 输 出 响 应 ， 既 取 决 于 t时刻 的 输 入 ， 又 取 决 于 在 此 以 前 的 输 入 ， 甚 至 可 能与 从 初 始 状 态 一 直 到 时 刻 t的 所 有 输 入 都 有 关 系 时 序 电 路 的 存 贮 作 用 往 往 使 电 路 中 一 个 单 故 障相 当 于 组 合 电 路 中 的 多 故 障 ， 测 试 时 序 电 路 中一 个 故 障 不 再 是 单 个 简 单 的 测 试 矢 量 ， 而 需 要一 定 长 度 的 输 入 矢 量 序 列 电 子 测 量 原 理 第 41页 引 言时 序 时 序 电 路 的 测 试 生 成 需 特 别 考 虑 既 要 处 理 逻 辑 相 关 性 又 要 处 理 时 序 相 关 性 需 要 特 别 处 理 诸 如 时 钟 线 、 反 馈 线 、 状 态变 量 线 等 连 线 需 要 建 立 全 电 路 正 确 的 时 序 关 系 采 用 可 测 试 设 计 和 内 建 自 测 试 技 术 可 显 著 提 高 时 序 电 路 测 试 效 率 电 子 测 量 原 理 第 42页 迭 接 阵 列 时 序 电 路 的 一 般 模 型 组 合 逻 辑 C(t)X(t) Z(t)Y(t)y(t) 存 储 器 件 S时 钟 CP 电 子 测 量 原 理 第 43页 迭 接 阵 列 阵 列 单 元 模 型 形 成 ： 把 反 馈 线 断 开 ， 把 某 时 刻 的 电 路 展 开 成 一 个 阵 列单 元 。 阵 列 单 元 的 输 入 是 主 输 入 X(j)和 现 态 y(j)， 输出 是 主 输 出 Z（ j） 和 次 态 y（ j+1） ， 把 1， 2， ， k各时 刻 的 阵 列 单 元 串 接 起 来 ， 就 组 成 一 个 迭 接 阵 列 模 型 。 C(j) S X(j) Z(j) Y(j) y(j+1)y(j)缺 点 ： 对 大 型 时 序 电 路 ， 计 算 量 太 大 电 子 测 量 原 理 第 44页 迭 接 阵 列 电 子 测 量 原 理 第 45页 测 试 序 列 的 产 生 电 子 测 量 原 理 第 46页 测 试 序 列 的 产 生（ 1） 同 步 序 列 电 子 测 量 原 理 第 47页 测 试 序 列 的 产 生求 同 步 序 列 举 例0 1 AB B/0A/1 C/1D/0B/1 A/0输 入输 出 C C/0 A/1D树 根 开 始 到 标 记 “ 。 ” 的 输 入 序 列 为 同 步 序 列 Hs 一 个 时 序 电 路 ， 可 能 不 存 在 同 步 序 列 ， 也 可 能 存 在多 个 同 步 序 列 (A B C D)(A B C)(ACD).(AB) (B) (AC) 0 10 1 10 (A C D)(ABC). (AD)(BC) (A)1 10 0 电 子 测 量 原 理 第 48页 测 试 序 列 的 产 生（ 2） 引 导 序 列-将 时 序 电 路 从 一 个 未 知 状 态 “ 引 导 ” 到 某 些 已 知末 态 （ 可 根 据 不 同 的 响 应 序 列 来 判 定 末 态 ） 的 输 入 序列 从 状 态 转 换 图 （ 表 ） 出 发 ， 将 所 有 状 态 作 为 树 根 ， 次态 集 和 响 应 输 出 记 录 在 相 应 的 树 枝 下 按 响 应 ， 将 次 态 集 分 割 成 次 态 子 集 ， 输 出 相 同 的 次 态 在 同 一 个 子 集 中 ， 标 出 各 子 集 的 输 出 值 若 每 个 次 态 子 集 中 的 元 素 均 相 同 ， 则 停 止 向 下 分 支 ，标 记 为 “ *” ， （ 若 每 个 次 态 子 集 中 仅 包 含 一 个 元 素 ，则 停 止 向 下 分 支 ， 并 标 记 为 “ 。 ” ） 其 它 情 况 ， 即 至 少 有 一 个 子 集 中 含 有 不 同 的 元 素 ，且 该 子 集 的 集 合 以 前 没 有 出 现 过 ， 则 继 续 向 下 分 支 电 子 测 量 原 理 第 49页 测 试 序 列 的 产 生求 引 导 序 列 举 例 A B CD 0/0 1/0 0/1 0/01/11/1 1/00/0 电 子 测 量 原 理 第 50页 测 试 序 列 的 产 生引 导 树（ A B C D） （ AAC） ， （ D）（ 000） ， （ 1）（ BB） ， （ D） ， （ B） （ 00） ， （ 1） ， （ 1）*1（ AAC） ， （ D）（ 000） ， （ 1）0 （ BC） ， （ DB）（ 00） ， （ 11）(AC),(D),(A) (00),(1),(0) (C),(D),B),(C)(0),(1),(1),(0)(AC),(D),(A)(00),(1),(0) (B),(D),B),(B) (0),(1),(1),(0) 0 1 10 0 1. .引 导 序 列 ： 01， 11， 101 电 子 测 量 原 理 第 51页 测 试 序 列 的 产 生（ 3） 区 分 序 列-能 够 根 据 不 同 的 响 应 序 列 来 区 分 被 测 电 路 的 初 态 和末 态 的 输 入 序 列 电 子 测 量 原 理 第 52页 测 试 序 列 的 产 生区 分 序 列 的 求 法（ A B C D） （ AAC） ， （ D）（ 000） ， （ 1）（ BB） ， （ D） ， （ B） （ 00） ， （ 1） ， （ 1）*1（ AAC） ， （ D）（ 000） ， （ 1）0 （ BC） ， （ DB）（ 00） ， （ 11）(AC),(D),(A) (00),(1),(0) (C),(D),B),(C)(0),(1),(1),(0)(AC),(D),(A)(00),(1),(0) (B),(D),B),(B) (0),(1),(1),(0) 0 1 10 0 1. .区 分 序 列 ： 11， 101 电 子 测 量 原 理 第 53页 随 机 测 试 技 术穷 举 测 试 技 术 电 子 测 量 原 理 第 54页 随 机 测 试 技 术（ 1） 原 理 概 述 电 子 测 量 原 理 第 55页 随 机 测 试 技 术（ 1） 原 理 概 述 电 子 测 量 原 理 第 56页 随 机 测 试 技 术（ 2） 伪 随 机 序 列 发 生 器 线 性 反 馈 移 位 寄 存 器 （ LFSR） D1 h 1 h2+ + . h n-2+ D2 Dn-1 Dnhn-1 + x0 x1 x2 xn-2 xn-1 xn 输 出 位 流hi=1， 表 示 接 通 反 馈 线 ； hi=0， 表 示 断 开 反 馈 线 电 子 测 量 原 理 第 57页 随 机 测 试 技 术 线 性 反 馈 移 位 寄 存 器 （ LFSR）反 馈 系 数 hi在 二 元 域 上 定 义 的 多 项 式 h(x)= xn+h1xn 1+hn-1x+1 称 为 该 线 性 反 馈 移 位 寄 存 器 的 特 征 多 项 式 既 约 多 项 式 本 原 多 项 式 f(x)-为 一 既 约 多 项 式 ， 且 能 整 除 多 项 式 2 1 1nx 而 不 能 整 除 任 何 幂 次 低 于 2n 1的 任 何 多 项 式 以 n次 本 原 多 项 式 为 特 征 多 项 式 的 LFSR可 产 生 周 期为 2n 1的 伪 随 机 序 列 -m序 列 电 子 测 量 原 理 第 58页 随 机 测 试 技 术 细 胞 自 动 机 （ Celluar Automata,简 称 CA） Function f Memory xi(t)xi(t) xi(t+1) x i+1(t)xi-1(t) CA细 胞 结 构 电 子 测 量 原 理 第 59页 随 机 测 试 技 术 细 胞 自 动 机 Cell0 Cell1 Celln. 0 0 零 边 界 条 件 一 维 CA 电 子 测 量 原 理 第 60页 随 机 测 试 技 术 细 胞 自 动 机 1 1( 1) ( ( ), ( ), ( )i i i if t f x t x t x t 电 子 测 量 原 理 第 61页 随 机 测 试 技 术 细 胞 自 动 机规 则 的 命 名 （ 以 规 则 90和 150为 例 ） 7 6规 则 90 1111 10 0101 4110 100 0110 1 1 16128 64 32 1 8 5 3规 则 150 0 0 0010 1001 0001 0 24 1 1 2 01 0规 则 90和 规 则 150的 状 态 转 换 1 1 1( 1) ( ) ( )( 1) ( ) ( ) ( )i i ii i i ix t x t x tx t x t x t x t 规 则 90规 则 150 电 子 测 量 原 理 第 62页 随 机 测 试 技 术 细 胞 自 动 机 DQ DQ DQ DQ DQ0 0 电 子 测 量 原 理 第 63页穷 举 测 试 技 术 电 子 测 量 原 理 第 64页 穷 举 测 试 技 术 穷 举 测 试 技 术 电 子 测 量 原 理 第 65页 穷 举 测 试 技 术 伪 穷 举 测 试 技 术 电 子 测 量 原 理 第 66页 穷 举 测 试 技 术伪 穷 举 测 试 的 举 例x 1x2x 3x4 abG 1G 2 G 3 y x3x4 G2 b x1x2 abG1 G3 y 伪 输 入 电 子 测 量 原 理 第 67页 系 统 组 成数 字 信 号 激 励 源 电 子 测 量 原 理 第 68页数 字 信 号 源 被 测 数 字 系 统 逻 辑 分 析特 征 分 析时 序 参 数 测 试 电 子 测 量 原 理 第 69页 （ 1） 数 字 信 号 源 电 子 测 量 原 理 第 70页 （ 2） 特 征 分 析 电 子 测 量 原 理 第 71页 （ 2） 特 征 分 析 D1 h1 h2 + + . hn-1 + D2 Dn-1 Dn Qhn + M + x0 x1 x2 xn-2 xn-1 xn输 入 输 出若 hi=0 表 示 连 线 断 开 ， 若 hi=1， 表 示 连 线 接 通 电 子 测 量 原 理 第 72页 （ 2） 特 征 分 析特 征 分 析 技 术 具 有 很 高 的 检 错 率 当 测 试 序 列 足 够 长 时 ， 特 征 分 析 的 故 障 侦 出 率 不 低 于 m211 ， m为 用 作 特 征 分 析 的 LFSR的 长 度 。 当 m=16 时 ， 故 障 侦 出 率 高 达 99.998% D Qh1 h2 hn-1 . D QhnD Q被 测 电 路 主 输 出 电 子 测 量 原 理 第 73页 （ 2） 特 征 分 析 测 试 激 励 被 测 电 路输 入 特 征 特 征 -故 障 字 典 响 应 比 较 被 测 电 路 的 无 故 障 特 征 或 某 种 故 障 下 的 特 征 可 通 过电 路 的 逻 辑 模 拟 或 故 障 模 拟 获 得 。 通 过 事 前 的 模 拟 建立 好 特 征 -故 障 字 典 ， 便 可 用 于 故 障 诊 断 。 电 子 测 量 原 理 第 74页 （ 3） 逻 辑 分 析 电 子 测 量 原 理 第 75页 系 统 组 成数 字 信 号 源 电 子 测 量 原 理 第 76页 数 字 信 号 源（ 1） 数 字 信 号 源 的 结 构 存 储 器 多 路器 格 式化 器 多 路器 格 式化 器 输 出放 大 器 通 道 0 通 道 K存 储 器 n n 1 1 m m 分 离 电 路分 配 器 序 列寄 存器 分 频 器 外 部 时 钟起 /停 内 部 时 钟 和起 /停 产 生 地址计数器 . . . 输 出放 大 器 . . 电 子 测 量 原 理 第 77页 数 字 信 号 源（ 2） 数 据 的 产 生 电 子 测 量 原 理 第 78页 逻 辑 分 析 仪 的 特 点 与 分 类逻 辑 分 析 仪 的 基 本 组 成 原 理逻 辑 分 析 仪 的 触 发 方 式逻 辑 分 析 仪 的 显 示 方 式 逻 辑 分 析 仪 的 主 要 技 术 指 标 与 发 展 趋 势逻 辑 分 析 仪 的 应 用 电 子 测 量 原 理 第 79页 逻 辑 分 析 仪 的 特 点 与 分 类 输 入 通 道 多 数 据 捕 获 能 力 强 ,具 有 多 种 灵 活 的 触 发 方 式 具 有 较 大 的 存 储 深 度 ,可 以 观 察 单 次 或 非 周 期 信 号 显 示 方 式 丰 富 能 够 检 测 毛 刺 电 子 测 量 原 理 第 80页 电 子 测 量 原 理 第 81页TLA 612 电 子 测 量 原 理 第 82页 电 子 测 量 原 理 第 83页 电 子 测 量 原 理 第 84页Agilent E9340A 电 子 测 量 原 理 第 85页 逻 辑 分 析 仪 的 组 成 原 理信 号输 入信 号外 时 钟 采 样 数 据存 储时 钟选 择内 时 钟 触 发产 生 显 示控 制 CRT 数 据 捕 获 数 据 显 示逻 辑 分 析 仪 原 理 结 构门 限 电 平 设 定 电 子 测 量 原 理 第 86页 逻 辑 分 析 仪 的 触 发 方 式 通 道 1通 道 8100 .1 100.1 000.1 000.0 采 样 时 钟000.0 000.0 100.0 100.1 100.0 100.0 采 样 数 据数 据 流 电 子 测 量 原 理 第 87页 触 发 字 数据流 数 据 窗 口跟 踪 开 始观 察 窗 口 宽 度 ：逻 辑 分 析 仪 存 储 深 度 电 子 测 量 原 理 第 88页 电 子 测 量 原 理 第 89页 触 发 字 数据流 数 据 窗 口跟 踪 开 始 触 发 起 始 跟 踪触 发 字 数据流 数 据 窗 口跟 踪 结 束 触 发 终 止 跟 踪 电 子 测 量 原 理 第 90页触 发 字 数据流 数 据 窗 口跟 踪 开 始 延 迟 数 跟 踪 结 束 数据流 数 据 窗 口 触 发 字延 迟 数(a) 触 发 开 始 跟 踪 加 延 迟 (b) 触 发 终 止 跟 踪 加 延 迟 电 子 测 量 原 理 第 91页导 引 条 件使 能第 二 级 触 发 第 二 级 触 发字 无 效第 二 级 触 发字 有 效 第 一 级 触 发 B(导 引 条 件 )子 程 序C(触 发 条 件 )主 程 序两 级 序 列 触 发 工 作 原 理 电 子 测 量 原 理 第 92页 与 门限 定 条 件触 发识 别数 据 流 触 发 信 号限 定 条 件 触 发 产 生 原 理 电 子 测 量 原 理 第 93页 逻 辑 分 析 仪 的 显 示 方 式 电 子 测 量 原 理 第 94页 电 子 测 量 原 理 第 95页地 址 （ HEX） 数 据 （ HEX） 操 作 码 操 作 数2000200320052006. 21422006049723. LDLDSUBINC. HL， 2042B， 04AHL. 电 子 测 量 原 理 第 96页（ A） BCD数 据 序 列 的 图 解 显 示0510 （ B） 程 序 执 行 的 图 解 显 示2000H20FFH 主 程 序 子 程 序 循 环 程 序图 解 显 示 电 子 测 量 原 理 第 97页 逻 辑 分 析 仪 的 技 术 指 标及 发 展 趋 势 定 时 分 析 最 大 速 率 。 状 态 分 析 最 大 速 率 。 通 道 数 。 存 储 深 度 。 触 发 方 式 。 输 入 信 号 最 小 幅 度 。 输 入 门 限 变 化 范 围 。 毛 刺 捕 捉 能 力 。 电 子 测 量 原 理 第 98页 电 子 测 量 原 理 第 99页 逻 辑 分 析 仪 的 应 用激 励 信 号 被 测 电 路逻 辑 分 析 仪例 ： ROM的 指 标 测 试 数 据 发 生 器 RO M 逻 辑 分 析 仪 频 率 计 地 址 数 据 外 时 钟RO M 指 标 参 数 测 试 电 子 测 量 原 理 第 100页 例 ： 毛 刺 信 号 的 测 试分 频电 路 74LS138ABCG /G2A/G2B 逻 辑分 析 仪（ a） 译 码 电 路 的 测 试 （ b） 译 码 电 路 输 出 定 时 图逻 辑 定 时 分 析 仪 测 试 译 码 电 路 及 其 毛 刺/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7 电 子 测 量 原 理 第 101页例 ： 分 支 程 序 的 跟 踪03CF 042D03F2通 路 A 通 路 B分 支 程 序 的 跟 踪 测 试 通 路 B触 发 条 件 （ 03F2）通 路 A 导 引 条 件 （ 042D） 电 子 测 量 原 理 第 102页 电 子 测 量 原 理 第 103页 11.3.1 概 述 电 子 测 量 原 理 第 104页 11.3.1 概 述 电 子 测 量 原 理 第 105页 电 子 测 量 原 理 第 106页 Y1Y2Yn-1Yn状 态 存 储 器 件系 统 时 钟 PONPI y . 电 子 测 量 原 理 第 107页Y1Y2Yn-1Yn 扫 描输 出.NPI PO y 扫 描 选 择扫 描 输 入系 统 时 钟 电 子 测 量 原 理 第 108页 电 子 测 量 原 理 第 109页 电 子 测 量 原 理 第 110页 DCLK SD A B 锁 存 器L1 锁 存 器L2 系 统 输 出 扫 描 输 出L2 L1系 统 数 据系 统 时 钟 扫 描 数 据扫 描 时 钟 扫 描 时 钟 L1： 功 能 操 作 的 状 态 存 储 器 件 电 子 测 量 原 理 第 111页 DCLK=1 SDA=0 B=0 锁 存 器L1 锁 存 器 L2 系 统 输 出 扫 描 输 出L2 L1系 统 数 据系 统 时 钟 扫 描 数 据扫 描 时 钟 扫 描 时 钟系 统 功 能 操 作 时 ， 扫 描 时 钟 A和 B置 于 低 电 平 。 系 统 时钟 CLK=1时 ， 数 据 D进 入 锁 存 器 L1。 当 CLK=0时 ， L1锁存 该 数 据 电 子 测 量 原 理 第 112页 DCLK=0 SDA=1 B 锁 存 器L1 锁 存 器 L2 系 统 输 出 扫 描 输 出L2 L1系 统 数 据系 统 时 钟 扫 描 数 据扫 描 时 钟 扫 描 时 钟扫 描 方 式 ： 电 子 测 量 原 理 第 113页 电 子 测 量 原 理 第 114页 自 测 试 电 子 测 量 原 理 第 115页 电 子 测 量 原 理 第 116页测 试 激 励 生 成 器 扫 描 通 路 （ 链 ）被 测 电 路 特 征 分 析 寄 存 器位 计 数 器样 式 计 数 器BIST控 制 单 元 电 子 测 量 原 理 第 117页. SI1 SI2 SIn SO 1 SO 2 SO n多 输 入 特 征 寄 存 器 （ MISR） 并 行 伪 随 机 序 列 发 生 器 （ LFSR， CA） 电 子 测 量 原 理 第 118页 电 子 测 量 原 理 第 119页测 试 激 励 生 成 器被 测 电 路多 输 入 特 征 寄 存 器. . . . . 电 子 测 量 原 理 第 120页 电 子 测 量 原 理 第 121页 一 种 多 功 能 通 用 电 路 。既 可 作 一 般 的 寄 存 器 ， 又 可 作 为 线 性 反 馈 移 位 寄 存 器 和多 输 入 特 征 分 析 器 ， 并 具 有 扫 描 通 路 ， 从 而 实 现 内 测 试 CLK MUXSDI C1 C2 Z1 Z2 Z3 Z4 Q1 Q2 Q3 Q4 SO 电 子 测 量 原 理 第 122页 （ 1） 复 位 方 式 （ C1=0， C2=1） CLK 0 Q1 Q2 Q3 Q4 0 0 0 D触 发 器 的 输 入 都 为 “ 0” ， 与 Zi和 Qi的 状 态 无 关 ，复 位 方 式 将 使 该 模 块 的 所 有 触 发 器 复 位 电 子 测 量 原 理 第 123页 （ 2） 正 常 工 作 方 式 （ C1=C2=1） CLK Q1 Q2 Q3 Q4 Z1 Z2 Z3 Z4 电 子 测 量 原 理 第 124页 （ 3） 扫 描 测 试 方 式 （ C1=C2=0） CLK SDI SD0 电 子 测 量 原 理 第 125页 （ 4） LFSR工 作 方 式 （ C1=1， C2=0） CLK Z1 Z2 Z3 Z4 电 子 测 量 原 理 第 126页BILBO-1 电 路 1 BILBO-2 电 路 2 Sout Sout Sin Sin 当 测 试 被 测 电 路 1时 ， BILBO-1作 为 伪 随 机 数 发 生 器 ，为 电 路 1提 供 测 试 激 励 ， 响 应 输 出 送 到 作 为 特 征 分 析 器的 BILBO-2。 测 试 完 毕 后 ， 将 BILBO-2置 为 串 行 扫 描 方 式 ，将 其 中 存 放 的 特 征 串 行 地 从 扫 描 输 出 端 送 出 ， 并 与 正 确特 征 比 较 电 子 测 量 原 理 第 127页BILBO-1 电 路 1 BILBO-2 电 路 2 Sout Sout Sin Sin 用 BILBO-2作 伪 随 机 数 发 生 器 ， BILBO-1作 特 征 分析 器 ， 可 测 试 电 路 2。 系 统 正 常 工 作 时 ， BILBO用 作 触 发器 或 移 位 寄 存 器 ， 与 电 路 1和 电 路 2共 同 完 成 系 统 的 功 能操 作 电 子 测 量 原 理 第 128页 电 子 测 量 原 理 第 129页 电 子 测 量 原 理 第 130页 核心逻辑 核心逻辑 核心逻辑边 界 扫描 单 元 IC1 IC2 IC3 测 试 数 据输 出 TDO 测 试 数 据 输 入 TDI 电 子 测 量 原 理 第 131页 电 子 测 量 原 理 第 132页硬 件 电 子 测 量 原 理 第 133页指 令 内 测 试 （ INTEST） 运 行 BIST指 令 取 器 件 标 志 指 令 用 户 代 码 指 令 组 件 指 令 输 出 高 阻 指 令 电 子 测 量 原 理 第 134页TAP TAP控制器 特 别 设 计 的测 试 数 据 寄 存器器 件 标 志 寄 存 器 边 缘 扫 描 寄 存 器旁 路 寄 存 器 多 路 器G 1测 试 数 据 寄 存 器 指 令 译 码 指 令 寄 存 器 IR G 2多 路 器01 1DC1 EN 特 定 的 设 计 数 据 使 能TCK* 时 钟 数 据 寄 存移 位 数 据 寄 存更 新 数 据 寄 存时 钟 数 据 寄 存移 位 数 据 寄 存 更 新 数 据 寄 存 复 位 选 择 TDOTDI测 试 数 据 输 出测 试 数 据 输 入 测 试 方 式 选 择 （ TMS）测 试 时 钟 （ TCK） 测 试 复 位 （ TRST*） 电 子 测 量 原 理 第 135页 测 试 时 钟 输 入 TCK- 测 试 模 式 选 择 输 入 TMS- 测 试 数 据 输 入 TDI- 电 子 测 量 原 理 第 136页 测 试 数 据 输 出 TDO-是 测 试 指 令 和 测 试 数 据 的 串行 输 出 端 。 TAP控 制 器 的 状 态 决 定 了 是 将 指 令 寄 存 器还 是 数 据 寄 存 器 里 的 数 据 串 行 地 移 出 到 TDO端 。 TDO数 据 状 态 的 改 变 必 须 且 只 能 发 生 在 TCK信 号 的 下 降 沿 标 准 还 提 供 了 一 个 可 选 用 的 “ 测 试 复 位 输 入TRST*” ， 它 为 TAP控 制 器 提 供 了 异 步 初 始 化 功 能 ，使 测 试 系 统 强 制 复 位 电 子 测 量 原 理 第 137页 选 择 数 据 寄 存 扫 描捕 获 数 据 寄 存 移 位 数 据 寄 存退 出 1（ 数 据 寄 存 ） 暂 停 数 据 寄 存 更 新 数 据 寄 存退 出 2（ 数 据 寄 存 ） 选 择 数 据 寄 存 扫 描捕 获 指 令 寄 存 移 位 指 令 寄 存退 出 1（ 指 令 寄 存 ） 暂 停 指 令 寄 存 更 新 指 令 寄 存退 出 2（ 指 令 寄 存 ） 0 0 0 0000 000 运 行 测 试 空 闲测 试 逻 辑 复 位01 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 TAP控制器状态转换图 电 子 测 量 原 理 第 138页 测 试 逻 辑 复 位 （ Test Logic Reset） G 1多 路 器 101 G 1多 路 器 2011D 1DC1 C1 TDI （ TCK） 更 新 （ Update） 移 位 /装 载 TDO 测 试 /常 规 系 统 数 据 Mode Mode 系 统 数 据 电 子 测 量 原 理 第 139页 运 行 测 试 /空 闲 (Run Test/Idle) 捕 获 数 据 寄 存 (Capture-DR) G 1多 路 器 101 G 1多 路 器 2011D 1DC1 C1 TDI （ TCK） 更 新 （ Update） 移 位 /装 载 TDO 测 试 /常 规 系 统数 据Mode Mode系 统 数 据 电 子 测 量 原 理 第 140页 移 位 数 据 寄 存 (Shift-DR) G 1多 路 器 101 G 1多 路 器 2011D 1DC1 C1 TDI （ TCK） 更 新 （ Update） 移 位 /装 载 TDO 测 试 /常 规 系 统数 据Mode Mode系 统 数 据 电 子 测 量 原 理 第 141页 更 新 数 据 寄 存 (Update-DR) G 1多 路 器 101 G 1多 路 器 2011D 1DC1 C1 TDI （ TCK） 更 新 （ Update） 移 位 /装 载 TDO 测 试 /常 规 系 统数 据Mode Mode系 统 数 据 电 子 测 量 原 理 第 142页 捕 获 指 令 寄 存 (Capture-IR) G 1多 路 器 101 1DC1 & C11DR 移 位 指 令 寄 存数 据来 自 上 一 单 元 时 钟 指 令 寄 存更 新 指 令 寄 存测 试 复 位 （ TRST*） 复 位 （ Reset*） 去 下 一 单 元指 令 位（ bit） 电 子 测 量 原 理 第 143页 移 位 指 令 寄 存 （ Shift-IR） G 1多 路 器 101 1DC1 & C11DR 移 位 指 令 寄 存数 据来 自 上 一 单 元 时 钟 指 令 寄 存更 新 指 令 寄 存测 试 复 位 （ TRST*） 复 位 （ Reset*） 去 下 一 单 元指 令 位（ bit） 电 子 测 量 原 理 第 144页 更 新 指 令 寄 存 (Update-IR) G 1多 路 器 101 1DC1 & C11DR 移 位 指 令 寄 存数 据来 自 上 一 单 元 时 钟 指 令 寄 存更 新 指 令 寄 存测 试 复 位 （ TRST*） 复 位 （ Reset*） 去 下 一 单 元指 令 位（ bit） 电 子 测 量 原 理 第 145页输 出 锁 存 器移 位 寄 存 存 器更 新 指 令 寄 存 测 试 复 位 指 令 0 1 TDOLSB 专 门 设 计 的 数 据捕 获 指 令 寄 存 移 位 指 令 寄 存时 钟TDI 电 子 测 量 原 理 第 146页测 试 数 组 寄 存 器 组 旁 路 寄 存 器 Bypass Register（ 必 备 ）边 界 扫 描 寄 存 器 （ Boundary Scan Register）（ 必 备 ） 器 件 标 志 寄 存 器 (Device ID)（ 非 必 备 ） 专 门 设 计 的 测 试 数 据 寄 存 器 （ 非 必 备 ） 电 子 测 量 原 理 第 147页 旁 路 寄 存 器 -将 当 前 没 有 测 试 的 IC的 扫 描 链 段 短 路 起 来 ， 为 在TDI和 TDO间 的 测 试 数 据 的 移 动 提 供 了 最 短 长 度 的 串 行通 路 & 1DC1 至 TDO来 自 TDIShift DRClock DR 电 子 测 量 原 理 第 148页 边 界 扫 描 寄 存 器 完 成 测 试 数 据 的 输 入 、 输 出 锁 存 和 移 位 等 测 试 必 需 的 操作 。 由 一 系 列 边 界 扫 描 单 元 组 成 G 1多 路 器 101 G 1多 路 器 2011D 1DC1 C1 TDI （ TCK） （ Update） 移 位 /装 载 TDO 测 试 /常 规 系 统 数 据 Mode Mode 系 统数 据 移 位寄 存 器 输 出锁 存 器 电 子 测 量 原 理 第 149页 器 件 标 志 寄 存 器 31 28 器 件 型 号27 12 制 造 厂 商11 101版 本 号 专 门 设 计 的 数 据 寄 存 器 电 子 测 量 原 理 第 150页 旁 路 指 令 电 子 测 量 原 理 第 151页 取 样 /预 装 载 指 令 （ SAMPLE/PRELOAD） G1 TDI 01 G1011DC1 1DC1 ModeUpdateDR ClockDRShiftDR G1 TDI 01 G1011DC1 1DC1 ModeUpdateDR ClockDRShiftDR 核 心逻 辑 IC引 脚TDO TDOIC引 脚 电 子 测 量 原 理 第 152页 取 样 /预 装 载 指 令 （ SAMPLE/PRELOAD） G1 TDI 01 G1011DC1 1DC1 ModeUpdateDR ClockDRShiftDR G1 TDI 01 G1011DC1 1DC1 ModeUpdateDR ClockDRShiftDR 核 心逻 辑 IC引 脚TDO TDOIC引 脚 电 子 测 量 原 理 第 153页 外 测 试 指 令 EXTEST G1 TDI 01 G1011DC1 1DC1 ModeUpdateDR ClockDRShiftDR G1 TDI 01 G1011DC1 1DC1 ModeUpdateDR ClockDRShiftDR TDO TDO核心逻辑 核心逻辑PCB IC引 脚 连 线 电 子 测 量 原 理 第 154页 内 测 试 指 令 INTEST G1 TDI 01 G1011DC1 1DC1 ModeUpdateDR ClockDRShiftDR G1 TDI 01 G1011DC1 1DC1 ModeUpdateDR ClockDRShiftDR 核 心逻 辑 IC引 脚TDO TDOIC引 脚 电 子 测 量 原 理 第 155页 (5)指 令 运 行 自 测 试 指 令 取 器 件 标 志 指 令 IDCODE 用 户 代 码 指 令 USERCODE 组 件 指 令 CLAMP 输 出 高 阻 指 令 HIGHZ（ 6） 边 界 扫 描 描 述 语 言 （ BSDL） BSDL原 是 超 高 速 集 成 电 路 （ VHSC） 硬 件 描 述 语 言（ VHDL） 中 的 一 个 子 集 ， 用 它 描 述 的 器 件 可 测 性 与IEEE1149.1标 准 兼 容 电 子 测 量 原 理 第 156页 电 子 测 量 原 理 第 157页 测 试 图 形发 生 器 计 数 器测 试 图 形 发 生 器 误 码检 测被 测 系 统时 钟 编 码 解 码 误 码 仪 发 送 部 分 误 码 仪 接 收 部 分同 步时 钟 记 录分 析显 示 误 码 仪 由 发 送 和 接 收 两 部 分 组 成 ， 发 送 部 分 的 测 试 图 形 发生 器 产 生 一 个 已 知 的 测 试 数 字 序 列 ， 编 码 后 送 入 被 测 系 统 的输 入 端 ， 经 过 被 测 系 统 传 输 后 输 出 ， 进 入 接 收 部 分 解 码 ； 接收 部 分 的 测 试 图 形 发 生 器 产 生 相 同 的 并 且 同 步 的 数 字 序 列 ，与 接 收 到 的 信 号 进 行 比 较 ， 如 果 不 一 致 ， 便 是 误 码 ； 用 计 数器 对 误 码 进 行 计 数 ， 然 后 记 录 存 储 ， 分 析 后 显 示 测 试 结 果 。 电 子 测 量 原 理 第 158页 9 5 1x x a1 a2 a3 a4 a5 a9a8a7a6 输 出 电 子 测 量 原 理 第 159页 二 进 制 误 码 输 出异或参 考 图 形被 测 信 号 错 误 位 电 子 测 量 原 理 第 160页 电 子 测 量 原 理 第 161页DMA控 制 器 ROM(BIST)I/O控 制 器存 储控 制 器 CPU核(4级 流 水 线 BILBO)数 据 RAM(BIST)指 令 RAM(BIST) TAP内 部 总 线(部 分 扫 描 ) I/O PAD (边 界 扫 描 ) TDO TMSTCKTDI 电 子 测 量 原 理 第 162页