184398. lajstromszámú szabadalom • Jelminta processzoros mérőrendszer integrált áramkörök vizsgálatára, valamint karakterizálására
1 184 398 2 A mérőrendszer lényege, hogy a mikroprocesszorának adott esetben több egymással azonos felépítésű és egymástól különálló párhuzamosan elrendezett címgenerátora van, továbbá a vezérlő egységének rendszervezérlő számítógép felé lassú adatforgalmat biztosító illesztő interfaceja és vezérlő állapotregiszter tömbje van, ahol az illesztő interface a vezérlő memóriával, a vezérlő és állapot regiszter tömbbel és a vezérlő logikával van összekapcsolva, lényege továbbá, hogy a vezérlő memória és a vezérlő logika a vezérlő és állapot regiszter tömbbel van összekapcsolva, lényege továbbá, hogy a jelminta processzor adatgenerátorának a memória adatregiszteréhez és az adatregiszterhez kapcsolt nagysebességű helyi memóriája van, továbbá a címgenerátorának a címregiszterhez kapcsolt összegző operandus regisztere van, lényege továbbá, hogy a címgenerátor címregisztere az adatgenerátor nagysebességű helyi memóriájához van kapcsolva, továbbá a vezérlő és állapot regiszter tömbhöz vezérlő bemenetével kapcsolt és a vezér- 5 lő logikával összekapcsolt DUT interface egységének első — cím — bemenetei a címgenerátorhoz, második — jelminta — bemenetei az adatgenerátorhoz a harmadik, — mérési feltételeket meghatározó pld. szint, idő, forma, jelalak, — bemenetei programozható egységek kimenetére 1 o vannak kapcsolva, és kimenete az adatgenerátor memóriaregiszterének bemenetére van kötve, továbbá a vezérlő egység interfaceja az adatgenerátor, a címgenerátor, a programozható egységek és a DUT interface kétirányú input/output transzfert és cím továbbító sínnel vannak összekötve. A találmány szerinti jelminta processzoros mérőrendszer mérendő áramkörhöz kapcsolásra szolgáló ki- és bemenetcsoporttal ellátott DUT interface egységgel és jelminta processzorral van kialakítva, ahol a jelminta processzornak vezérlő egysége, a vezérlő egységnek vezérlő memóriájával vezérelt adatgenerátora és címgenerátora van, és a vezérlő egységnek á vezérlő memóriájához kapcsolt vezérlő logikája van, a vezérlő logika a címgenerátorhoz és az adatgenerátorhoz van kapcsolva, az adatgenerátorának adatkomparátora és egyenként ahhoz kapcsolt inhibit regisztere, memória regisztere, adat háttérregisztere és adatregisztere van, ahol a memória regiszter és az adat háttérregiszter az adatregiszterhez kapcsolódik, és az adatkomparátora a vezérlő egység vezérlő logikájával van összekötve, továbbá a címgenerátorának címkomparátora, ahhoz kapcsolt végcímregisztere és egymáshoz kapcsolt címháttér regisztere és címregisztere van, továbbá a címregiszterhez kapcsolt kezdőcím regisztere van. A jelen leírásban a funkcionális vizsgálat alatt az olyan egyszerűbb vizsgálatok vagy másnéven tesztek összességét értjük, amely során az áramkör működésének helyes vagy helytelen voltát állapítjuk meg különböző határfeltételek mellett, a karakterizálás alatt pedig az áramkör jellemzőinek ezen határfeltételek melletti függvénykapcsolatát. Ismertek nagybonyolultságú integrált áramkörök funkcionális vizsgálatára szolgáló nagysebességű jelminta processzorok. Ezek általában nagy kapacitású memóriával kialakított jelgenerátorok, melyek memóriájában mérendő áramkörre juttatandó vizsgáló jelekből kialakított adatvektorokat valamint az ezekre adandó válaszok sorozatát tárolják. A memória címszekvenciájának megválasztása kötött módon: előre beírt vagy huzalozott program alapján történik. A megoldás hátránya a nagy memória kapacitás szükséglet , a magas ár, az alacsony megbízhatóság és a kis flexibilitás. Több integrált áramkör vizsgáló berendezés épül fel ezen az elven, pl. : Datatron 4400, Fairchild 5000, Macrodata Super Buffer, Sentry-100, —200, —400, Teradyne 7283 stb. A számítástechnika területén bekövetkezett fejlődés lehetővé tette a vizsgáló jelsorozatok algoritmikus előállítási módszerének térhódítását. Ez a jelenlegi számítógép típusok műszaki paramétereit figyelembe véve csak korlátozottan biztosítja a kívánt működési sebességet és csaknem kizárólag háttértár feltöltési módszerekre korlátozódik. Ismert az algoritmikus jelminta generálás elve is, amely speciális processzorok kialakításával hatékonyabb memóriakihasználást tesz lehetővé. Kiindulva a reguláris memória áramkörök felépítéséből és a tipikus hibák előfordulási valószínűségéből, sok olyan memóriavizsgáló algoritmust 2 dolgoztak ki (Walking, Galopping, stb.), melyek különféle mélységig alkalmasak a hibahelyek behatárolására. A vizsgálóprogramokat előállító jelminta processzorok mikrop- 20 rogramozás elvén épülnek fel ; a berendezések memóriájában nem közvetlenül az adatvektorok tárolódnak, hanem mikroutasítások a.speciális kialakítású utasításvégrehajtó processzorok számára. Néhány mikroutasítás segítségével az utasításvégrehajtó egységek hosszú jelsorozatokat képe- 25 sek generálni, mivel lehetőség van programhurkok, szubrutinok, feltételes és feltétel nélküli elágazások létrehozására. Például egy utasítás segítségével állítható elő egy mérendő memória összes cellájának címe az inkrementálás műveletével. 30 Hasonlóan történhet a mérendő memóriába írandó és a kimenetén várt adatvektor előállítása is. Ezen az elven szintén több mérőberendezés épül fel, pl. Siemens 901, Adar 8, Macrodata 100, stb. korlátozott worst-case vizsgálati lehetőségekkel. 35 Ismertek az olyan megoldások is, mint például a 3.751.649 ljsz. USA szabadalmi leírásban ismertetett memória vizsgáló rendszer, amely számítógép alkalmazása nélkül képes vizsgálatok elvégzésére. A rendszer vezérlőegységgel, adatgenerátorral és címgenerátorral kialakított 40 mikroprocesszorral van ellátva. A vezérlőegységének óragenerátora, programvezérlő logikája, programregisztere és vezérlő memóriája, az adatgenerátorának inhibit regisztere, adatregisztere, adatháttérregisztere és memóriaregisztere, a címgenerátorának kezdő és végcím regisztere, 45 címregisztere és címháttérregisztere, valamint címkomparátora van. A rendszer csak memória mérésére alkalmas. Működés során a vizsgálat peremfeltételei nem változtathatók, és a vizsgáló jelminta sorozatok is csak korlátozott, a kontrol memória kapacitása által meghatározott számú- 50 ak, illetve csak az abba beírt programok futtathatók. A karakterizálás elvégzésére nincs lehetőség. Továbbá hátránya még, hogy a mérési eredmények pontos kiértékelése megfelelő kiértékelő rendszer hiányában nincs megoldva. Az ismert megoldások csak viszonylag alacsony számú 55 vizsgálati állapotkapcsolat lefedésére képesek, bár helyesen megválasztott jelsorozatokkal nagy valószínűséggel alkalmasak a tipikus hibahelyek behatárolására. Annak az alapvető követelménynek azonban, hogy a funkcionális vizsgálat során ne legyenek üres, a vizsgálat szempontjából 6® érdektelen működési ciklusok, amelyek a vizsgálati idő növekedése mellett a vizsgálat hatékonyságát rontják, rendszertechnikai megoldásukból adódóan gyakorlatilag nem tudnak eleget tenni. A méréstechnikai követelmények mind az integrált áramkör gyártóknál, mind a felhasználóknál fokozott igé-
