Запоминающие устройства ЭВМ, страница 14

<57>

1.2.6. Контроль функционирования БИС ЗУ.

Под функционированием какого-либо объекта понимается выполнение предписанного ему алгоритма функционирования при применении объекта по назначению. Функциональный контроль (ФК) решает две основные задачи: определение факта наличия неисправности в объекте и определение места неисправности (задача диагностики).

Методы ФК основаны на сравнении с эталонными сигналами выходных реакций (сигналов) тестируемой схемы на заданные входные воздействия. Наиболее общая структурная схема ФК приведена на рисунке:

Рис. 1.2.6.1

Одним из основных узлов системы ФК является генератор тестов, предназначенный для формирования последовательности тестирующих и эталонных сигналов по заданному «закону». В понятие теста включают состав, параметры и порядок следования электрических сигналов, подаваемых на испытуемую схему с целью измерения какого-либо параметра или контроля работоспособности. Переменной составляющей теста являются наборы входных и эталонных сигналов.

Наборы входных сигналов, задаваемые в виде машинных слов (кодов), определяют порядок обращения к элементам памяти и последовательность выполняемых операций. Математические адреса элементов памяти могут не совпадать с их физическими координатами на кристалле, это следует учитывать при анализе отказов БИС ЗУ.

Коды эталонных сигналов должны соответствовать выходным кодам исправной БИС ЗУ при заданных входных воздействиях, т. е. эквивалентность выходных и эталонных сигналов, определяемая путем логического сравнения, указывает на правильность функционирования БИС. Электрические режимы функционирования контролируемой схемы, как правило, не изменяются в пределах теста и выбираются в соответствии с НТД на конкретное изделие, но существуют специализированные тесты с переменным режимом.

 Заключение о правильности функционирования ЗУ делают либо по результатам выполнения очередного элементарного теста («останов по ошибке»), либо по конечному результату выполнения полного теста.

<58>

Контроль функционирования может быть совмещен с измерением (контролем) статических и динамических параметров ЗУ, если позволяет точность и быстродействие аппаратуры контроля. Принципиальных методических отличий от уже рассмотренных методов измерения параметров ЗУ в этом случае нет.

Эффективность ФК решающим образом определяется построением теста. Существуют различные способы генерации тестовых последовательностей для контроля ЗУ.

Наиболее широко используются при контроле функционирования ЗУ алгоритмические функциональные тесты (АФТ), содержащие последовательность элементарных тестов, изменяемых по известному закону (алгоритму). Это связано с простотой генерации, малым объемом занимаемой памяти управляющей ЭВМ и высокой воспроизводимостью результатов ФК.

Эталонный сигнал выхода ЗУ вырабатывается, как правило, также алгоритмически генератором тестов, но можно использовать и эталонную схему ЗУ. АФТ должны обладать двумя противоречивыми свойствами: с одной стороны, обеспечивать достаточную полноту контроля БИС ЗУ, а с другой — быть достаточно короткими по времени, чтобы обеспечить производительность проверки БИС ЗУ при их большой информационной емкости и большом количестве БИС.

Непосредственный перебор всех  2^(N+K)  возможных состояний ОЗУ (N – число запоминающих элементов, бит; К—число функциональных входов) становится нереальным при N>64. Поэтому алгоритмы ФК ЗУ имеют ограниченный набор входных тестовых комбинаций (циклов обращения), обеспечивающих обнаружение типовых отказов в дешифраторе и матрице памяти ОЗУ.

При разработке алгоритмов ФК ищется минимальная тестовая последовательность входных сигналов, для которой имеет место изменение выходной последовательности сигналов тестируемой схемы при отказе любого из ее элементов. Решение этой задачи осложняется наличием у БИС ОЗУ ряда неисправностей, не описываемых булевыми функциями (например, множественная выборка), а также связанных с динамическими состояниями элементов.