Kursusetöö ülesanne aines

"DIGITAALSÜSTEEMIDE DISAIN JA TEST"

Töö eesmärk:
Õppida tundma ja kasutama digitaalskeemide disaini- ja diagnostikavahendeid konkreetse digitaalskeemi sünteesil ja katsetamisel, tutvuda digitaalsüsteemide testitavuse mõõtmisega, skeemide testitavuse parandamisega ja isetestimise meetoditega. Sünteesida isetestiv digitaalskeem, leida selle minimaalne realisatsioon parima võimaliku rikete katte ja lühima testi juures, parandada skeemi selle testitavuse viimiseks 100%-ni, hinnata isetestiva skeemi keerukuse kasvu tavalise analoogilise skeemiga võrreldes.

Abiks võib tulla ka Cadence kasutamise juhend ja ka Lühike BISTi kasutusjuhend

Kursusetöö ülesanne:

  1. Sünteesida kombinatsioonskeem etteantud funktsioonile (x ja z on Boole'i muutujad, Y, A,  B ja C on 4-bitised andmesõnad). Konstandid antakse ette töövariandi numbrina alljärgnevas tabelis, kusjuures ki = 1 tähistab inversiooni ja ki = 0 inversiooni puudumist kõigil sõna bittidel (i = 1,2,3). Kolmandat funktsiooni ei tohi optimeerida. Neljas funktsioon realiseerida koodimuundurina, mille tõeväärtustabeli saamiseks kodeerida Y ja A kümnendarvulised väärtused 4-bitilisteks binaararvudeks, kusjuures kasutada ümardamist ja kõik kümnendarvud, mis on suuremad kui 15 esitada binaararvuna 1111.

    2.  

     
     
     
     
     

    If x = 0, z = 0, then Y = k1A + k2B, else
    if x = 0, z = 1, then Y = k3A - k1C, else
    if x = 1, z = 0, then Y = (k1A Ú k1B Ù k2C)xor(k3C Ú  k3A Ù k1B), else
    if x = 1, z = 1, then Y =  k4A2 + k5A + k6
     

  2. Sisestada sünteesitud digitaalskeem arvutisse, kasutades süsteemi CADENCE skeemi-redaktorit.

    3.  
  3. Genereerida Turbo-Testriga (TT) projekteeritud skeemile testid. Kui testide kate on alla 100%, parandada skeemi testitavust (juhitavust või jälgitavust) nii et rikete katteks kujuneks 100%. Lisaväljaviikude arvuks on lubatud maksimaalselt 2.

    4.  
  4. Genereerida teste meetodil BILBO ("Built-in Logic Block Observer") erinevate polünoomide juures (vähemalt 10 katset) ja leida isetestiva skeemi struktuur parima rikete katte juures. Fikseerida kõikide eksperimentide puhul maksimaalne rikete kate ja lühim test (taktide arv) selle saavutamiseks. Hinnata isetestiva skeemi keerukuse kasvu võrrelduna esialgse skeemiga.

    5.  
  5. Korrata punkti 4 meetodi CSTP ("Circular Self Test Path") puhul.

    6.  
  6. Sünteesida optimaalne sardtester universaalmeetodil "store & generate". Algandmeteks valida parim BILBO struktuur ja sellega genereeritud test pikkusega N. Ülesandeks on leida minimaalne salvestatavate vektorite arv, mis tagaksid optimeeritud testi pikkuse M<=N/2, kusjuures rikete kate peaks jääma 100%.

    7.  
  7. Võrrelda punktides 3, 4, 5 ja 6 saadud tulemusi omavahel. Vastata küsimustele, millist meetodit on soovitav valida antud skeemi puhul, miks ja milline on selle meetodi skeem.
  8. Koostada aruanne


  Aruande esitamise tähtaeg: eksamil
 

Töövariandid:
 
Var. nr.
k1
k2
k3
k4
k5
k6
Var. nr.
k1
k2
k3
k4
k5
k6
1
1
1
1
0,1
0,2
0,5
25
1
1
1
1,5
0,1
0,5
2
1
1
0
0,1
0,2
1,0
26
1
1
0
1,5
0,1
1,0
3
1
0
1
0,1
0,2
2,0
27
1
0
1
1,5
0,4
2,0
4
1
0
0
0,1
0,2
3,0
28
1
0
0
1,5
0,4
3,0
5
0
1
1
0,1
1,0
0,5
29
0
1
1
1,5
0,8
0,5
6
0
1
0
0,1
1,0
1,0
30
0
1
0
1,5
0,8
1,0
7
0
0
1
0,1
2,0
2,0
31
0
0
1
1,5
1,5
2,0
8
0
0
0
0,1
2,0
3,0
32
0
0
0
1,5
1,5
3,0
9
1
1
1
0,5
0,2
0,5
33
1
1
1
2,0
0,1
0,5
10
1
1
0
0,5
0,2
1,0
34
1
1
0
2,0
0,1
1,0
11
1
0
1
0,5
0,2
2,0
35
1
0
1
2,0
0,2
2,0
12
1
0
0
0,5
1,0
3,0
36
1
0
0
2,0
0,2
3,0
13
0
1
1
0,5
1,0
0,5
37
0
1
1
2,0
0,5
0,5
14
0
1
0
0,5
2,0
1,0
38
0
1
0
2,0
0,5
1,0
15
0
0
1
0,5
2,0
2,0
39
0
0
1
2,0
1,0
2,0
16
0
0
0
0,5
0,2
3,0
40
0
0
0
2,0
1,0
3,0
17
1
1
1
1,0
0,2
0,5
41
1
1
1
3,0
0,1
0,5
18
1
1
0
1,0
0,2
1,0
42
1
1
0
3,0
0,1
1,0
19
1
0
1
1,0
0,2
2,0
43
1
0
1
3,0
0,2
2,0
20
1
0
0
1,0
0,2
3,0
44
1
0
0
3,0
0,2
3,0
21
0
1
1
1,0
1,0
0,5
45
0
1
1
3,0
0,4
0,5
22
0
1
0
1,0
1,0
1,0
46
0
1
0
3,0
0,4
1,0
23
0
0
1
1,0
2,0
2,0
47
0
0
1
3,0
0,6
2,0
24
0
0
0
1,0
2,0
3,0
48
0
0
0
3,0
0,6
3,0

raiub@pld.ttu.ee
Viimati muudetud: 26. 08. 2001