Õppida tundma digitaalskeemide rikete mudeleid, testide sünteesi ja analüüsi meetodeid ning uurida eksperimentaalselt nende kasutamise efektiivsust digitaalskeemides, kasutades vastavaid CAD vahendeid skeemide disainiks ja diagnostikaprobleemide lahendamiseks.
 

1. Uurimisobjektina sünteesida kombinatsioonskeem Boole'i funktsioonile Y = y_iÚ y_j., kasutades avaldistes antud loogikaelemente AND, OR ja NOT, muutmata seejuures avaldistega etteantud loogikastruktuuri, s.t. mitte kasutada lihtsustusi ja optimeerimist.

Väärtused (i,j) on antud tabelis vastavalt variandi numbrile.

y1 = ¬x1(x2 Ú  x3)(x4 Ú  ¬x2) Ú  x1(¬x5 x6 Ú  x2) Ú  x5¬x6 Ú  ¬x2¬x3 x4

y2 = x2(x5 Ú  ¬x1 x3) Ú  x6 Ú  ¬x2(x5 ¬x6 Ú  x3) Ú  (x4 Ú  ¬x1 x4¬x5)

y3 = ¬x3(x4 x6 ¬x1 Ú  x1¬x2) Ú  x3(¬x5 Ú  x1¬x6) Ú  x2¬x3 x5

y4 = x1(¬x6 Ú  ¬x2 x3)(x2 Ú  ¬x4¬x5) Ú  ¬x1 (x3 x6 Ú  x2¬x3) x4 x5

y5 = x3(x1 Ú  ¬x2 x5) Ú  ¬x2(x4 Ú  ¬x3¬x5) Ú  ¬x4 (x2 ¬x3 Ú  x5 x6)

y6 = x1 x2(x3 Ú  ¬x4) Ú  ¬x1(x2 Ú  x5)( ¬x2 Ú  ¬x3 x6) Ú  x1¬x6

y7 = ¬x3 x4(¬x2 Ú  ¬x1 x5) Ú  ¬x4(x3 Ú  x1¬x6) Ú  ¬x3(¬x1 x4 Ú  x2)

y8 = x3 (¬x1 Ú  ¬x2 x4) Ú  x1 x5 (¬x3¬x4 Ú  x6) Ú  x2¬x3 (x4 Ú  ¬x5¬x6)

y9 = ¬x2(¬x5 Ú  x1 x3) Ú  x5 (¬x6 Ú  x2¬x3¬x4) Ú  x4 (¬x2 x3 Ú  ¬x5 x6)

y10 = ¬x1(x2 Ú  ¬x5)(¬x2 Ú  ¬x3 x6) Ú  x1 (x3¬x6 Ú  x2¬x3) x4 x5

2. Sisestada skeem arvutisse, kasutades CAD süsteemi Cadence redaktorit
3. Lahendada kaks Boole'i differentsiaalvõrrandit (k=1, ... 6):

¶Y/¶y_i ^ ¶y_i/¶x_k1 = 1, var1: k=1, var2: k=2, ... var6: k=6, var7: k=1 jne.
¶Y/¶y_j ^ ¶y_j/¶x_k1 = 1, var1: k=1, var2: k=2, ... var6: k=6, var7: k=1 jne.
NB! Indeks k1 tähendab, et tegemist on literaaliga (avaldises vasakult poolt esimesega), mitte muutujaga x _k.
Siin on mõeldud, et x_k1 muutub, aga x_k jääb ise muutumatuks (s.t. rike on skeemi harus x_k1, aga mitte sisendis x_k)
 
4. Sünteesida projekteeritud skeemi struktuurne otsustusdiagramm.
5. Sünteesida projekteeritud skeemi funktsionaalne optimeeritud otsustusdiagramm. Konstrueerida diagrammi abil testid kõigile kuuele sisendile.
6. Genereerida käsitsi vabal meetodil testid, mis avastaksid projekteeritud skeemis kõik mitteliiased rikked const. 0 ja const 1. Teha kindlaks, millised rikked on liiased.
7. Genereerida käsitsi vabal meetodil testid, mis avastaksid projekteeritud skeemis lühised järgmiste sisendite vahel:  1/2, 3/4, 5/6, 2/3, 4/5 (kasutades lühise AND-mudelit: kui a ja b on lühises, siis a ja b väärtused muutuvad järgnevalt:  a = ab ja b = ab)
8. Genereerida testid, mis avastaksid viitevead harudes x₁₁, x₂₁, x₃₁, x₄₁, x₅₁ ja x₆₁.
9. Leida, millised konstant tüüpi rikked avastavad skeemis testvektorid: 000000, 111111, 010101, 101010, 001100, 110011, 000111 ja 111000.
10. Määrata punktis 6 projekteeritud testide kvaliteet diagnostikatarkvara Turbo-Tester (TT) rikete simulaatoriga. Märkida ventiilskeemile avastamata jäänud rikked. Trükkida välja rikete diagnostikatabel.
11. Määrata rikete tabeli abil skeemi diagnoosid juhtumitel, kus punktis 6 projekteeritud testi puhul järgmised vektorid annavad negatiivse tulemuse (s.t. avastavad vea): (1,2), (2,4,5) ja (3,6).
12. Genereerida TT-ga skeemile test. Võrrelda TT testi ja käsitsi projekteeritud testide kvaliteete.
13. Võrrelda TT deterministliku ja juhuslike arvude generaatoril põhineva testide sünteesi effektiivsusi ja erinevusi nii ventiil- kui ka makrotasemel esitatud objektide puhul. Miks on rikete arvud nendel mudelitel erinevad? Miks on testide sünteesi efektiivsus erinev?
14. Esitada aruanne, mis sisaldaks järgmist:
• projekteeritud skeemi väljatrükk
• skeemi mudelid struktuurse ja optimeeritud funktsionaalse otsustusdiagrammina
• vastused kõikidele ülal esitatud küsimustele ja ülesannetele
• kokkuvõte ja järeldused tehtud tööst

Prof. Raimund Ubar

Juhend Boole'i tuletiste arvutamisprotsessi lihtsustamiseks:  http://www.pld.ttu.ee/~raiub/web_0103/diagnostika/loengukiled/, avada fail: BD_calculation.rtf