Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Методика формирования структурных моделей цифровых устройств по их алгоритмическим моделям

Диссертация

Автор: Басаргин, Александр Сергеевич

Заглавие: Методика формирования структурных моделей цифровых устройств по их алгоритмическим моделям

Справка об оригинале: Басаргин, Александр Сергеевич. Методика формирования структурных моделей цифровых устройств по их алгоритмическим моделям : диссертация ... кандидата технических наук : 05.00.00 Владимир, 2005 192 c. : 61 05-5/3803

Физическое описание: 192 стр.

Выходные данные: Владимир, 2005






Содержание:

Содержание
1 Функциональное тестирование памяти
2 Маршевый тест для одноразрядной памяти
21 Модель неисправностей одноразрядной памяти
22 Маршевый тест для одноразрядной памяти
3 Маршевый тест для многоразрядной памяти
31 Модель неисправностей многоразрядной памяти
32 Маршевый тест для многоразрядной памяти
4 Программная реализация результатов исследований
41 Особенности тестирования памяти с учетом кэширования

Введение:
Стремительное развитие средств электронной вычислительный техники, средств связи и управления, а также другого электронного оборудования породило небывалый научно-технический прогресс во всех сферах человеческой деятельности. Это развитие прежде всего базируется на новейших достижениях микроэлектроники по созданию современной элементной базы микропроцессоров и микросхем с большой и сверхбольшой степенью интеграции (БИС и СБИС). В условиях постоянного усложнения разрабатываемых средств электронной техники, как функционального, так и структурного (уже сегодня на подложке микропроцессора может быть расположено несколько миллионов транзисторов), в условиях необходимости бьютрого продвижения уже разработанных устройств на рынок (быстрое моральное устаревание средств вычислительной техники) проблема надежного тестирования современных микропроцессоров (МП) и микропроцессорных систем (МПС) становится все более акгуальной. При этом очевидно, что качество и оперативность проектирования, эффективность и надежность функционирования микропроцессоров и микропроцессорных систем существенно зависят от качества и достоверности результатов решения задач их тестового диагностирования [1 -12 .Уже сейчас, при проектировании систем с высокой степенью интеграции компонентов, затраты на создание адекватных тестовых программ могут превышать совокупные расходы на проектирование и изготовление компонентов. Известны примеры (Pentium, i860), когда недостаточно качественное тестирование приводило к выбраковке больших партий серийно выпускаемых изделий [13-23]. Причиной этому является несовершенство методов и средств анализа, применяемых для диагностики и построения тестов.Развитие прогрессивных технологий в микроэлею-ронике, переход на новую элементную базу и применение новых архитектурных и организационных решений при проектировании изделий вычислительной техники сделали мало эффективными средства диагностирования, ориентированные на структурный уровень представления цифровых устройств и потребовали развития теории технической диагностики, разработки новых методов и средств [24-39'.К настоящему времени при тестировании микропроцессоров общепризнанным является функциональный подход, ориентированный на проверку функций, а не структур [24-40]. Это вызвано возрастанием сложности структурной схемы. Таким образом весьма важным представляется поиск новых формальных подходов, методов анализа и построения тестов, основанных на функциональной завершенности и программной управляемости объектов диагностирования.Таким образом применение функционального подхода к тестированию МП и других ПУУ является в настоящее время естественным и практически единственно возможным способом проверки работоспособности этих устройств.Методы анализа и построения тестов БИС и микропроцессоров на основе функциональных и структурно-функциональных подходов являются мало изученными, но вместе с тем их исследование и разработка представляются объективно неизбежными, так как диктуются стремительным усложнением структур современных микропроцессоров и микропроцессорных систем.Цель и основные задачи работы. Целями диссертационной работы являются исследование методов тестирования памяти микропроцессорных систем и разработка алгоритмов тестирования, позволяющих обнаружить кратные неисправности памяти всех типов (согласно введенным моделям неисправностей) в любых их сочетаниях. даже при одновременном присутствии в памяти неисправностей всех типов.Для достижения указанных целей были поставлены и решены следующие задачи: - Выполнено исследование существующих методов тестирования памяти; - Обосновано применение маршевого метода тестирования; - Определена модель неисправностей для одноразрядной памяти; - Синтезирован тест для одноразрядной памяти и доказана его полнота; - Построена модель неисправностей для многоразрядной памяти; - Синтезирован тест для многоразрядной памяти и доказана его полнота для созданной модели неисправностей; - Разработаны практические рекомендации по реализации созданного алгоритма тестирования с учетом иерархической структуры памяти Методы исследований базируются на основных положениях технической диагностики, математической логики, теории множеств, теории автоматов, а также на специальных работах по архитектуре микропроцессорных систем.Научная новизна работы заключается в разработке и доказательстве обнаруживающей способности маршевых алгоритмов тестирования памяти, позволяющих обнаружить, в отличие от ранее существующих алгоритмов, кратные неисправности памяти всех типов в любых их сочетаниях.Разработанные алгоритмы отличаются также тем, что обладают малой ресурсоемкостью. В работе были получены следующие основные научные результаты: - разработана модель неисправностей для одноразрядной памяти, отличающаяся от традиционных наличием различных дешифраторов для чтения и для записи, что также позволяет обнаружить неисправности при наличии всего одного дешифратора для чтения и для записи; - разработана модель неисправностей для многоразрядной памяти, отличающаяся от традиционных наличием различных дешифраторов для чтения и для записи, а также характеризущаяся присутствием в ней различных динамических неисправностей сцепления внутри ячеек памяти; - впервые синтезированы маршеве тесты для одноразрядной и многоразрядной памяти, которые позволяют обнаружить любую совокупность кратных неисправностей, и доказана их полнота в соответствии с введенными моделями неисправностей; - разработаны оригинальные рекомендации по реализации теста с учетом иерархической структуры памяти Практическая ценность работы. В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая существенное значение для развития теории и практики технической диагностики и создания новых средств тестирования памяти микропроцессорных систем. Все исследования выполнялись с учетом последующей практической реализации разработок Результаты исследований позволяют создавать эффективные программные и аппаратные средства тестирования памяти микропроцессорных систем разнообразного применения и назначения.Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждена корректным обоснованием предложенных моделей функциональных неисправностей памяти микропроцессорных систем и доказательностью синтезированных тестовых процедур.Реализация результатов работы. Разработанный метод программно реализован. Процесс тестирования занимает всего несколько секунд, даже для очень емких микросхем памяти. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре электронной и компьютерной техники в Дальневосточном Государственном Техническом Университете, обеспечивая дисциплины: Автоматизация инженерного труда; Основы технической диагностики; Средства технического обследования вычислительной техники.Апробация работы.Научные и практические результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: 1) Third International Students' Congress of the Asia-Pacific Region Countries "Young people & Scientific technical progress", 26-29 October 1999 2) Научно-технические конференции преподавателей и сотрудников ДВГТУ, Владивосток, (1998-2002) 3) Международная конференция «Автоматизация проектирования дискретных систем» CAD - DD' 2001 г. Минск, ноябрь 2001 4) Региональная научная конференция студентов, аспирантов, молодых ученых, г.Новосибирск, декабрь 2001г.5) Международная конференция «Компьютерные науки и информационные технологии», г.Саратов, апрель 2002г.6) Всероссийская конференция с международным участием «Новые информационные технологии в исследовании сложных структур», г.Томск, сентябрь 2002.