рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Разработка методики программного тестирования цифровых устройств с помощью программного пакета Design Center

Разработка методики программного тестирования цифровых устройств с помощью программного пакета Design Center - Реферат, раздел Связь, The Abstract The Diploma Text Contens Pages Pictures Additions Key Words Tes...

The abstract The diploma text contens pages pictures additions Key words testing, model, synchronizing device, demultiplexer, register, counter, gate, D-flip, T-flip. The aim of this work is developing program testing method for digital devices.The draughts of the structural electrical schemes of demultiplexer, counter, register and synchronizing device are the add of this work. Реферат Пояснительная записка содержит страниц рисунков приложений Ключевые слова тестирование, модель, синхронизирующее устройство, демультиплексер, регистр, счетчик, вентиль, D-триггер,T-триггер.

Целью данной работы является разработка методики программного тестирования цифровых устройств. Прилагаются чертежи структурных электрических схем демультиплексера, вычитающего счетчика, регистра, синхронизирующего устройства. 1 Введение В настоящее время промышленностью выпускаются интегральные схемы сложные по своей структуре и функциональному предназначению.В сязи с этим возникает проблема контроля выхода годных интегральных схем и выявления причин возникающих неполадок.

Затраты на тестирование сложных интегральных схем с привлечением контрольно-измерительной аппаратуры может во много раз превышать стоимость самой интегральной схемы из-за длительности процесса тестирования и сложности его реализации. Тестирование на модели разрабатываемой интегральной схемы существенно удешевляет процесс тестирования и сокращает время его осуществления.На основе проекта интегральных схем, разработанного на этапах логического и топологического проектирования, создаются реальные их образцы . Каждый образец должен затем пройти функциональный контроль, устанавливающий правильность его работы.

В общем случае при тестировании на математической модели или реальном образце обнаруживаются неисправности интегральной схемы путем анализа состояний ее выхода на определенных наборах входных сигналов. Успешное решение задачи тестирования нтегральной схемы на всех стадиях проектирования и изготовления определяет в конечном итоге ее важнейшие характеристики, такие, как бездефектность проектирования, надежность и устойчивость работы, стоимость образцов и другие.

Различают два вида тестирования интегральных схем а функциональное тестирование, осуществляемое на всех этапах разработки логической схемы б функциональный контроль правильности работы образцов интегральных схем после их изготовления. 2 Возможности PSpice как среды моделирования и тестирования цифровых устройств Программа PSpice составляет основу системы Design Center, поэтому рассмотрим ее возможности подробнее.

Программа PSpice позволяет проводить следующие виды анализа - расчет режима цепи по постоянному току проводится вначале моделирования перед выполднением других видов анализа без указания специальных деректив - многовариантный расчет режима по постоянному току . DС - многовариантный параметричный анализ .STEP - расчет малосигнальных чувствительностей в режиме по постоянному току .SENS - расчет малосигнальных передаточных функций в режиме по постоянному току .TF - расчет частотных характеристик линеаризованной цепи .AC - расчет спектральной плотности внутреннего шума .NOISE - расчет переходных процессов при воздействии сигналов различной формы . TRAN - спектральный анализ разложение в ряд Фурье результатов расчета переходного процесса .FOUR - статистический расчет по методу Монте-Карло .MC - расчет на наихудший случай расчет чувствительности схемы при выбранном виде анализа .DC, .AC, .TRAN к параметрам моделей элементов и основанный на этом анализе расчет наихудшего случая по заданному критерию .WCASE. 3 Тестирование цифровых устройств на примере синхронизирующего устройства 3.1 Описание и принцип действия тестируемого устройства Рассматриваемое синхронизирующее устройство должно под действием комбинации входных сигналов обеспечивать работу в трех режимах - режим линии задержки цифровых сигналов - режим формирования пачек импульсов цифровых сигналов - режим делителя частоты цифровых сигналов.

Число, указывающее количество импульсов, на которое необходимо задержать сигнал, количество импульсов в пачке и число, на которое необходимо разделить частоту сигнала, указывается на входе синхронизирующего устройства.

Для создания модели всего устройства и тестирования его работы, необходимо создать модели функциональных узлов моделируемого устройства.

Моделируемое синхронизирующее устройство можно разбить на четыре фунциональных модуля а управляющая схема.

Основная задача этого модуля подача синхроимпульса на один из функциональных модулей для обеспечения заданного режима работы. б линия задержки. Основная задача линии задержки задержка сигнала на число импульсов определяемое управляющей схемой. в формирователь пачек импульсов. Основная задача формирование пачки импульсов число которых задается управляющей схемой. г делитель частоты.Основная задача делителя частоты формирование сигнала частота которого меньше входного в заданное управляющей схемой число раз. Таким образом, моделируемое устройство полностью состоит из цифровых компонентов. Это в некоторой степени упрощает создание и тестирование моделей.

Необходимо создать программные модели устройств, протестировать каждую модель, а затем, при положительных результатах тестирований, произвести тестирование всего устройства в целом.При программном тестировании созданных моделей необходимо учитывать возможности используемой вычислительной техники например при задании шага сигнала.

Для демонстрации преимуществ метода программного тестирования цифровых устройств, можно протестировать синхронизирующее устройство в составе только управляющей схемы и формирователя пачек импульсов. 3.2 Моделирование цифровых компонентов 3.2.1 Общие сведения Моделирование может осуществляться с помощью библиотек логических примитивов созданных самим разработчиком или с помощью библиотек встроенных в программу PSpice. Рассмотрим первый способ.

Любое цифровое устройство разрабатывается на основе элементной базы. Элементная база выбирается из требований к электрическим параметрам устройства. В данной работе в качестве примера выбрана элементная база на основе КМОП-лигики. Рассматриваемая в данной работе цифровая схема представляет собой синхронизирующее устройство, логический базис которого реализован на КМОП-логики.В настоящее время широкое применение КМОП-схем обусловлено их минимальным энергопотреблением, повышенной помехоустойчивостью, воз- OUTLD - выходная емкость в фарадах по умолчанию 0 DRVH - выходное сопротивление высокого уровня в омах по умолчанию 50 Oм DRVL - выходное сопротивление низкого уровня в омах по умолчанию 50 Ом Так как в данной работе необходимо протестировать только правильность работы моделируемого устройства,без контроля параметров его элемнетной базы из которой он составлен, то необходимо выбрать второй способ моделирования. 3.2.2 Модели источников логических сигналов При моделировании цифровых устройств используются модели постоянных источников логических сигналов и модели генераторов входных логических сигналов.

Модель источника постоянного логического сигнала описывается следующим образом U имя тип источника число выходов узел питания узел питания- узлы выходов модель входавыхода Для моделей цифровых устройств с определенной элементной базой узлы питания могут описываться определенными операторами в теле модели источника.

Для моделей с элементной базой на КМОП-логике узлы питания описываются следующим образом - узел питания gcd4000vdd - узел питания - gcd4000vss Модель генератора входных логических сигналов описывается следующим образом В цифровом синхронизирующем устройстве, рассматриваемом в данной работе, используются только вентили с двумя состояниями.

Рассмотрим модели используемых в работе вентилей. Модель с двумя состояниями имеет следующий вид U имя модели тип вентиля параметры узел питания узел питания - узлы входов узлы выходов модель динамики модель входавыхода . Форма описания модели динамики .model имя модели ugateпараметры модели.

В системе Design Center вентили представлены в двух видах одиночные вентили и сборкимассивы вентилей.Одиночный вентиль имеет один или несколько входов и один выход.Сборки вентилей состоят из одного или более одинаковых вентилей.Использование сборок позволяет работать непосредственно со стандартными элементами интегральных схем, имеющими часто в одном корпусе несколько вентилей.

В соответствии с рисунком Б.1 приложения Б в данной работе используются следующие модели вентилей INV- инвертор INVA - сборка инверторов AND - вентиль И ANDA - сборка вентилей И NAND - вентиль И-НЕ NANDA- сборка вентилей И-НЕ OR- вентиль ИЛИ NOR - вентиль ИЛИ-НЕ NORA - сборка вентилей ИЛИ-НЕ .model source uiodrvh50 drvl50 .probe .tran 10ns 400ns .end Результат тестирования регистра приведен в приложении В. Электрическая структурная схема регистра RG1 приведена в комплекте чертежей. Регистр является регистром с паралельным приемом и выдачей информации.

Изменение хранящейся информации происходит после изменения сигналов на входах 01 и 02. 3.2.6 Формирование модели управляющей схемы, входящей в состав цифрового синхронизирующего устройства.Тестирование модели управляющей схемы Рассмотренные ранее модели цифровых устройств комбинационного и последовательностного типа позволяют построить модель одного из функциональных узлов тестируемого в данной работе синхронизирующего устройства и протестировать его функционирование.

Функционируемой и тестируемой на данном этапе моделью функционального узла является управляющая схема. Ее задачей является перенос синхронизирующего сигнала со входа 06 на один из выходов демультиплексера, при соответствующих сигналах на входах 01 и 02 регистра RG1 и запись двоичного числа в счетчик СТ1. Последнее необходимо для задания числа импульсов на выходе формирователя пачек импульсов.Ниже приведена модель управляющей схемы и результат ее тестирования u1 inva2 up um 09 10 out1a out2a delay1 inout u2 anda3,3 up um 10 03 out1a 09 out2a 03 03 09 10 4 5 6 delay1 inout .model delay1 ugate u3 dff2 up um 04 05 03 01 02 07 08 09 10 delay source Ugnr1 STIM 1,1 up um 03 source TIMESTEP 10.0E-9 IOLEVEL0 0.0C 0 LABEL again 1.0C 1 2.0C 0 3.0C GOTO again -1 TIMES uconst1 pullup2 gcd4000vdd gcd4000vss 04 01 inout uconst0 pulldn1 gcd4000vdd gcd4000vss 02 inout ur STIM 1,1 GDPWR GDGND 05 source TIMESTEP 1.0E-9 IOLEVEL0 0.0s 0 2.0E-9s 1 uconst0 pulldn1 gcd4000vdd gcd4000vss S inout .model delay ueff .model inout uiodrvh1e4 drvl1e4 .options digmntymx2 .model source uiodrvh50 drvl50 .probe .tran 10ns 400ns .end Результат тестирования управляющей схемы приведен в приложении Г. 3.2.7 Создание модели формирователя пачек импульсов, входящего в состав цифрового синхронизирующего устройства.

Тестирование модели формирователя пачек импульсов.

Основной задачей формирователя пачек импульсов является форми-рование сигнала в состав которого входят импульсы, число которых задается управляющей схемой.

В основе формирователя пачек импульсов лежит вычитающий счетчик СТ1, построенный на Т-триггерах. В библиотеке PSpice нет модели Т-триггера, так как данный тип триггера может быть реализован на основе D-триггера. Данная реализация производится путем соединения инвертирующего выхода D-триггера с его D-входом.Таким образом получается триггер с одним входом и состояние триггера меняется с уровнем сигнала на его входе.

Ниже приведена модель Т-триггера u1 dff1 up um R S c inv out inv delay source Ugnr1 STIM 1,1 up um c source TIMESTEP 10.0E-9 IOLEVEL0 0.0C 0 LABEL again 1.0C 1 2.0C 0 3.0C GOTO again -1 TIMES uconst1 pullup1 gcd4000vdd gcd4000vss S source ur STIM 1,1 GDPWR GDGND R sour TIMESTEP 1.E IOLEVEL0 0.0s 0 2.0E-9s 1 .model delay ueff .options digmntymx2 .model source uiodrvh50 drvl50 .probe .tran 10ns 400ns .end Результат тестирования Т-триггера приведен в приложении Г. .model dinamics ueff .model dinam ugate .tran 10ns 400ns .probe .end Результат тестирования работы формирователя пачек импульсов приведен в приложениии Д. 3.2.8 Объединение моделей функциональных узлов и тестирование работы всей модели синхронизирующего устройства Тестирование всей модели синхронизирующего устройства можно осуществить двумя способами.

Первый способ заключается в непосредственном соединении всех разработанных моделей, входящих в устройство и представить модель устройства ввиде одной программы.

Второй способ заключается в создании библиотечных файлов таких логических элементов, как регистр, демультиплексер и счетчик. При составлении модели, в теле основной программы необходимо вставить операторы вызывающие нужные библиотечные файлы.Первый способ необходим при создании и тестировании моделей несложных устройств, в которых модели различных логических элементов используются не чаще одного раза. Второй способ позволяет избежать громоздких описаний моделей сложных устройств, в которые входит большое количество одинаковых элементов.

В данной работе удобнее использовать первый способ.Программная модель синхронизирующего устройства приведена ниже. Приложение Б Виды используемых в работе вентилей и тестирование работы демультиплексера INV AND NAND OR NOR Рисунок Б.1 Стандартные вентили используемые в данной работе Рисунок Б.2 Результат тестирования модели демультиплексера Приложение В Результат тестирования регистра и пример триггеров с динамическим управлением JKFF DFF а б а JK - триггер б D - триггер Рисунок В.1 Триггеры с динамическим управлением.

Рисунок В.2 Тестирование работы регистра. Приложение Г Результаты тестирования управляющей схемы и Т-триггера Рисунок Г.1 Тестирование управляющей схемы. Рисунок Г.2 Тестирование Т-триггера. Приложение Д Результат тестирования формирователя пачек импульсов и всего синхронизирующего устройства Рисунок Д.1 Тестирование формирователя пачек импульсов.Рисунок Д.2 Результат тестирования синхронизирующего устройства. Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого Кафедра физики тврдого тела и микроэлектроники УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой ФТТМ Б.И.Селезнв 1999 г. Задание на выпускную работу на получение академической степени бакалавра техники и технологий Студенту группы 5031 Хаимову Даниилу Исхаковичу 1 Тема работы Разработка методики программного тестирования цифровых устройств с помощью программного пакета Design Center утверждена на заседании кафедры 1999 г. 2 Срок сдачи законченной работы 22.06.99 г. 3 Исходные данные к работе 4 Содержание пояснительной записки перечень подлежащих разработке вопросов 5 Перечень графического материала 6 Прочие условия 7 Консультанты по работе с указанием относящихся к ним разделов работы Сапожников А.А. норм контроль Задание выдал руководитель Задание принял к исполнению Д. т. н профессор студент группы 5031 Селезнв Б.И. Хаимов Д.И. 1999 г. 1999 г. Новгород Великий 1999.

– Конец работы –

Используемые теги: Разработка, методики, программного, тестирования, цифровых, устройств, помощью, программного, пакета, Design, Center0.144

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Разработка методики программного тестирования цифровых устройств с помощью программного пакета Design Center

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Встроенный контроль и диагностика цифровых устройств. Методы повышения контролепригодности цифровых устройств
Простейшее решение повышения качества контроля – это вывод некоторых внутренних точек изделия на внешний разъем. Однако число свободных контактов на… В результате такого сопоставления вырабатывается информация о правильном… С целью уменьшения объема дополнительной контрольной аппаратуры используют более простые контрольные устройства с…

РАЗДЕЛ I. ОБЩИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ И МЕТОДИКУ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ Основные понятия теории и методики физической культуры
РАЗДЕЛ I ОБЩИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ... ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ... ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ И МЕТОДИКУ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ...

Лекция 5 Логические операции. Базовая конфигурация PC. Внутренние устройства. Устройства, располагаемые на материнской плате. Шинные интерфейсы. Периферийные устройства PC
Логические операции... В компьютерных программах используются операции... И пересечение или конъюнкция A B В программном коде обозначается как And а в функциональных схемах как знак...

Применение программного комплекса Electronics Workbench для разработки радиоэлектронных устройств
Изучение работы принципиальных схем радиоэлектронных устройств с помощью програмного комплекса Electronics Workbench Методические указания к… Печатается по плану издания Министерства образования Республики Казахстан на… Для работы программного комплекса необходим IBM - совместимый компьютер с процессором I486 и выше. Electronics…

Разработка компенсационного стабилизатора напряжения на базе операционного усилителя (ОУ). Разработка цифрового логического устройства
Исходные данные Uвх 220 В 10, -15, Кст 0,1 Uвых 0 9 В,Iвых 3 А 1. Выполнить расчеты Компонентов схемы параметрического стабилизатора, ИОН источника… Схемотехника компенсационных стабилизаторов напряжения.Методические указания… Стабилизатор напряжения, операционный усилитель, защита от короткого замыкания, счетчик, шестнадцатеричный код.…

Логические операции. Базовая конфигурация PC. Внутренние устройства. Устройства, располагаемые на материнской плате. Шинные интерфейсы. Периферийные устройства PC
Логические операции... В компьютерных программах используются операции... И пересечение или конъюнкция A B В программном коде обозначается как And а в функциональных схемах как знак...

Программное обеспечение можно разделить на две группы: системное программное обеспечение СПО и прикладное программное обеспечение ППО
Программное обеспечение это общий термин для обозначения quot неосязаемых quot в отличие от физических составных частей компьютерной системы... Программное обеспечение можно разделить на две группы системное программное... СПО управляет ресурсами компьютерной системы и позволяет пользователям программировать в более выразительных языках...

Разработка арифметического устройства, выполняющее операцию сложения с накоплением суммы
Цель работы – изучение и закрепление на практике основ и навыков логического и схемотехнического проектирования цифровых схем. Задание к курсовой… Он соответствует заданию 1 “Разработать арифметическое устройство, выполняющее… Иными словами, реализует зависимость S = S + A. Очевидно, что для хранения суммы требуется буферный регистр [См. /2/].…

Разработка программной и аппаратной поддержки к методическим указаниям "Программирование микроконтроллеров"
Однако, информации по вопросам обучения программированию микроконтроллеров в соединении с внешними исполнительными бывает не достаточно.В работе… На основании этого предложен алгоритм обучения. Предложен макет программатора,… Так же приведены решения четырех типовых задач по работе с памятью, индикацией, устройство кодовый замок и устройство…

по Технологии Разработки Программного Обеспечения.
На сайте allrefs.net читайте: по Технологии Разработки Программного Обеспечения....

0.03
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам