استفاده از آنالیز طیفی در تست مدارهای منطقی

در پروسه طراحی و ساخت مدارهای مجتمع، اطمینان از صحت کارکرد تراشه ای که طراحی و ساخته می شود از اهمیت بالایی برخوردار است به گونه ای که تولید یک تراشه بدون انجام عملیات تست عملی غیر منطقی می باشد. با افزایش حجم روز افزون مدارهای مجتمع، پیچیدگی طراحی و ساخت مدارها و همچنین پیچیدگی تولید بردارهای تست مناسب آنها نیز بیشتر می شود به گونه ای که تولید و انجام عملیات تست کامل مدارهای مجتمع بزرگ بسیار زمانبر و پرهزینه و در برخی موارد غیر عملی می باشد. بنابراین یافتن روش هایی برای تولید بردارهای تست مدار که علاوه بر داشتن دقت بالا برای آشکار سازی خطاها پیچیدگی کمی داشته باشند، از اهمیت بالایی برخوردار است. هرچه سطح توصیف مدار بالاتر باشد، تولید بردارهای تست مناسب آن نیز ساده تر خواهد بود به این معنی که تولید بردارهای تست برای توصیف سطح rtl بسیار ساده تر از تولید بردارهای تست برای توصیف سطح گیت می باشد. در کار حاضر برای تولید بردارهای تست ابتدا روشی ارائه شده است که بر اساس یافتن کوچکترین مجموعه بردارهای تست با بیشترین پوشش خطا می باشد. این الگوریتم که برای توصیف مدار در سطوح گوناگون قابل اجرا می باشد توانایی یافتن مجموعه فشرده بردارهای تست با پوشش خطای بالا را دارد. همچنین روش پیشنهادی دیگر برای تولید بردارهای تست بر اساس مقادیر کنترل پذیری و مشاهده پذیری ارائه شده است که برای تست مدارهای بزرگتر و پیچیده تر نیز کارایی دارد. این روش برای توصیف سطح گیت قابل اجرا می باشد. هر دو الگوریتم پیشنهادی به زبان vhdl ارائه و بر روی مدارهای نمونه اجرا شده اند. استفاده از آنالیز های طیفی می تواند در ساده سازی عمل تولید بردارهای تست تاثیر گذار باشد. آنالیز طیفی یک سیگنال دیجیتال همانند تحلیل فرکانسی سیگنال های آنالوگ خواصی از سیگنال را آشکار می کند. بردارهای تست مدار که برای آشکار سازی خطاهای سطح ثبات تولید می شوند دارای خواصی هستند که مربوط به ساختار مدار است. با استفاده از آنالیز طیفی این خواص قابل شناسایی می باشند. با تجزیه فرکانسی یک رشته بیت سیگنال دیجیتال، رشته بیت مورد نظر به مجموعه ای از رشته بیت های توابع عمودی منحصر به فرد تجزیه می گردد که هر کدام ضریب خاص خود را دارد. دامنه ضرایب این رشته بیت ها نشان دهنده چگونگی هماهنگی رشته بیت تحت تست با هر کدام از رشته بیت های عمودی می باشد. هرچه دامنه این ضرایب بزرگ تر باشد این هماهنگی بیشتر است. در این ارتباط در کار حاضر پس از تولید بردارهای تست اولیه در سطح ثبات برای تعدادی مدار نمونه بردارهای فوق تحت آنالیزهای طیفی قرار گرفته و ضرایب فرکانسی بدست آمده با انجام تغییراتی به ضرایب جدیدی تبدیل شده اند. بردارهای تست جدید استخراج شده از این ضرایب برای آشکارسازی خطاهای سطح گیت پوشش خطای بالایی نشان می دهند. با تولید بردارهای تست اولیه برای تعداد خطاهای متغیر در سطح rtl و بررسی میزان بهبود پوشش خطا برای حالتهای مختلف عوامل موثر بر بهبود پوشش خطا با استفاده از آنالیز طیفی بررسی شده است.