Laiendatud õppeaine programm

Õppida tundma ja kasutama digitaalskeemide disaini- ja diagnostikavahendeid konkreetse digitaalskeemi sünteesil ja katsetamisel, tutvuda digitaalsüsteemide testitavuse mõõtmise, hindamise ja parandamise ning hästikontrollitavate skeemide projekteerimise meetoditega, tutvuda testide genereerimise meetoditega ning isetestivate süsteemide projekteerimise meetoditega, rakendada saadud teadmisi praktikas projekteerides digitaalskeemi, mis oleks hästikontrollitav ja ise ennast testiv, hinnata praktiliselt skeemi testitavust ja isetestimise kvaliteeti.

1. Sissejuhatus. Digitaalsüsteemide projekteerimise kriteeriumid. Testitavus kui kompromiss süsteemi kvaliteedi ja hinna vahel
2. Testitavuse määramise kriteeriumid ja meetodid. Kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed meetodid.
3. Signaalide juhitavus ja jälgitavus, nende arvutamine.
4. Heuristilised ja tõenäosuslikud meetodid testitavuse hindamiseks
5. Loogikasignaalide tõenäosusarvutus. Parker-McCluskey algoritm. Piiride meetod. Tinglike tõenäosuste meetod. Simuleerimismeetod.
6. Hästikontrollitavate skeemide disain. Ad hoc meetodid, nende tähendus ja põhimõtted.
7. Hästikontrollitavate skeemide disain. Kontrollpunktide süntees ja kasutamine.
8. Hästikontrollitavate skeemide disain. Dekompositsioon, testsignaalide multipleksimine ja demultipleksimine, sisend/väljundite ajajaotus testimisel
9. Hästikontrollitavate skeemide disain. Skaneerimisprintsiip. Skaneerimisahelad signaalide juhtimise/jälgimise parandamiseks
10. Skaneerimise suvapöördusmeetod. Skaneerimine PLA-disainides. Skaneerimisprintsiibi tõhustamise meetodid.
11. Isetestimise kontseptsioon. Sardtestrite kasutamise motivatsioonidest. Puudused ja eelised.
12. Sardtestigeneraatorid (LFSR). Triviaalsed ja pseudotriviaalsed testid. Testide sohhastiline genereerimine. Juhuslikkus ja pseudojuhuslikkus testide genereerimisel.
13. Testi tulemuste kompressiooni meetodid. Signatuuranalüsaator ja polünoomide jagamine. Paralleelsed signatuuranalüsaatorid
14. Sardtestrite arhitektuurid. BILBO-meetod. Tsirkulaartestimine. Isetestimise universaalne arhitektuur.
15. Hästitestitavate skeemide süntees. Reed-Muller’i arendus.
16. Rahvusvahelised standardid. Boundary Scan. Testimagistraalid ja testikontrollerid

1. Laboratoorne töö nr. 1. Digitaalskeemide testitavus ja selle parandamine.
2. Laboratoorne töö nr. 2. Isetestimise meetodid ja sardtestrite arhitektuurid.

1. Sünteesida operatsioonautomaat etteantud funktsioonidele
2. Sisestada skeem arvutisse, kasutades professionaalse disainitarkvara CADENCE skeemiredaktorit.
3. Genereerida testvektorid, kasutades diagnostikasüsteemi Turbo-Tester erinevaid testide generaatoreid. Leida kõrgeim saavutatud rikete kate, mis iseloomustab skeemi testitavust.
4. Resünteesida skeem eesmärgil saavutada 100%-line testitavus.
5. Genereerida testid pseudojuhusliku generaatori erinevate struktuuride juures ja leida parim isetestiva skeemi struktuur.
6. Sünteesida optimaalne sardtester universaalmeetodil tagades 100%-line rikete kate ning minimiseerides salvestatavate vektorite arvu.

Elementaarteadmised arvutite riistvarast ja diskreetsest matemaatikast. Soovitavateks läbitud õppeaineteks oleksid:

• IAY3310 Diskreetne matemaatika
• IAF3011 Arvutid I

Laboratoorsete tööde arvestus ja iseseisva töö ülesannete sooritamine koos aruande esitamisega.

1. S.Mourad, Y.Zorian. Principles of Testing Electronic Systems. J.Wiley & Sons, Inc. New York, 2000, 420 p.
2. R.Rajsuman. System-on-a-Chip. Design and Test. Artech House, Boston, London, 2000, 277 p.
3. M.L.Bushnell, V.D.Agrawal. Essentials of Electronic testing. Kluwer Acad. Publishers, 2000, 690 p.
4. M. Abramovici et. al. Digital Systems Testing and Testable Designs. Computer Science Press, 1998.
5. A. L. Crouch. Design for Test for Digital IC’s and Embedded Core Systems. Prentice Hall Press, 1999. 349 p.
6. R.Ubar. Hästikontrollitavate digitaalsüsteemide projekteerimine. TTÜ,1988.68 lk.(vene k)

Lektor: prof. Raimund Ubar