Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 21
Московский государственный институт
электроники и математики
Кафедра ЭВА
по дисциплине «Моделирование»
Выполнила студентка гр. С-74:
Маняхина С.А.
Преподаватель
Гоманилова Н.Б.
Москва 2004
СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 1. Провести моделирование и отладку заданной схемы. 2. Разработать обнаруживающий тест с использованием системы схемотехнического проектирования "Мозайка". Заданная схема - схема встроенного блока логических наблюдений BILBO Рис.1 В1, В2 – управляющие входы Z1, Z2, Z3, Z4 – информационные входы Q1, Q2, Q3, Q4 – информационные выходы Scan – вход сканирования В курсовой работе требуется рассмотреть 2 режима работы схемы: АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ BILBO – это специально разработанный элемент для создания схем самотестирования. Этот многофункциональный элемент позволяет уменьшить схемную избыточность, которая вводится в кристалл для обеспечения самотестирования. Рассмотрим работу схемы в заданных режимах. 1. Системный рабочий режим B1=B2=1, Scan=0 При таких значениях на управляющих входах и входе сканирования схему можно представить следующим образом: Рис.2 Таким образом, в системном рабочем режиме схема представляет собой 4 D-триггера, работающих независимо друг от друга. 2. Генератор псевдослучайных чисел B1=B2=0, Scan=1 При таких значениях на управляющих входах и входе сканирования схему можно представить следующим образом: Рис.3 В данном режиме работы на входы D триггеров 2-4 подаются сигналы с инверсных выходов предыдущих триггеров. Но т.к. сигналы с инверсных выходов инвертируются, то на D-входы подаются сигналы, совпадающие со значениями на прямых выходах триггеров. На вход D 1-го триггера подаются сигналы с выходов триггеров 3-4, которые складываются по модулю 2 и инвертируются. Пусть в начальном состоянии генератор псевдослучайных чисел выводит число 1111, т.е. триггеры установлены в 1. Значит, в следующем такте на вход D 1-го триггера поступает 1, на выходах триггеров значения –1111. Т.е. схема работает неверно. Для корректной работы схемы необходимо подавать на вход 1-го D-триггера неинвертированный сигнал. Элемент ИЛИ-НЕ необходим для правильной работы схемы в режиме 1. Поэтому будем инвертировать сигнал еще раз, заменив элемент И на И-НЕ. Окончательный вид схемы:
Рис.4 Временные диаграммы для входов:
Рис.5 В схеме использованы следующие элементы: Серия 1533 «И» ЛИ1 - 4 «ИЛИ-НЕ» ЛЕ1 - 4 «исключающее ИЛИ» ЛП5 - 5 «И-НЕ» ЛА3 - 1 Серия 564 D-триггер ТИ2 - 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ Моделирование схемы было произведено в две итерации. На первом шаге ошибочной оказалась временная диаграмма входов S и R триггеров, которая не была приведена в техническом задании. На входы S и R триггеров подавалась 1, при этом триггеры не срабатывали на входные воздействия. Для корректной работы схемы необходимо подавать на эти входы 0. При моделировании схемы были получены следующие временные диаграммы:
Рис.6 Временные диаграммы на тактах 1-11 соответствуют 1-му режиму работы схемы. Каждый триггер работает независимо от других. Запись 0 и 1 осуществляется верно. № имп Z1 Z2 Z3 Z4 Q1 Q2 Q3 Q4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 1 1 1 1 1 1 1 3 0 0 0 0 0 0 0 0 4 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1 1 1 Такты 12-40 соответствуют 2-му режиму работы схемы. № имп Q1 Q2 Q3 Q4 1 1 1 1 1 2 0 1 1 1 3 0 0 1 1 4 0 0 0 1 5 1 0 0 0 6 0 1 0 0 7 0 0 1 0 8 1 0 0 1 9 1 1 0 0 10 0 1 1 0 11 1 0 1 1 12 0 1 0 1 13 1 0 1 0 14 1 1 0 1 15 1 1 1 0 16 1 1 1 1 По таблице состояний выходов видно, как осуществляется генерация псевдослучайных чисел: сигналы Q1 и Q3 суммируются по mod2 и поступают на 1-ый триггер. На триггеры 2-4 поступают значения от предыдущих триггеров. Из временных диаграмм также видно, что изменение сигнала на входах Z1-Z4 в данном режиме не влияют на работу схемы, что соответствует выводам, полученным на этапе анализа технического задания. Следовательно, схема работает верно. РАЗРАБОТКА ТЕСТА При разработке теста для заданной схемы было выполнено 2 итерации. На первой итерации рассматривалась работа схемы в системном рабочем режиме. В1=В2=1 Scan=0 Рассмотрим элементы 1-4 (рис.4). Возможные неисправности приведены в таблице. Неисправ ность Z1 Значение на выходе Q1 без неисправности С неисправностью z1º0 1 1 0 z1º1 0 0 1 P10º0 1 1 0 P10º1 0 0 1 B1º0 1 1 0 P11º1 1 1 0 P12º0 1 1 0 P12º1 0 0 1 Q1º0 1 1 0 Q1º1 0 0 1 Неисправности B1º1, B2º1, B2º0, P31º1, P31º0, P11º0 проверить нельзя из-за выбранного режима работы. Таким образом, в качестве первоначального теста подадим следующую временную диаграмму:
Рис.7 График изменения полноты теста
Рис.8
Данные неисправности нельзя проверить в системном рабочем режиме. Поэтому на второй итерации рассматривалась работа схемы в режиме генератора псевдослучайных чисел. В1=В2=0 Scan=1 Неисправности типа константа 1: Для проверки неисправности В1º1 необходимо подать на вход z1=1. При этом на выходе триггера всегда будет 1. Для проверки неисправности Р31º1 необходимо установить на инверсных выходах триггеров 3 и 4 различные значения (4 такт работы генератора псевдослучайных чисел). Неисправности Р11º1, Р14º1, Р15º1 и аналогичные им проверяется при работе генератора на 2-5 тактах работы. Неисправности Р29º1, Р24º1 и Р30º1 проверяются на 2-м такте работы. Неисправности типа константа 0: Для проверки неисправности Р30º0 и Р12º0 следует установить на инверсных выходах триггеров 3 и 4 различные значения (4 такт работы генератора псевдослучайных чисел). Неисправность Р31º0 и scanº0 проверяются на 1 такте. Таким образом, для проверки неисправностей, непроверенных на шаге 1, необходимо, чтобы генератор псевдослучайных чисел проработал 5 тактов. Временная диаграмма будет выглядеть следующим образом:
Рис.9 График изменения полноты теста
Рис.10
Неисправность s/rº0 проверить нельзя, т.к. схема работает только при данном значении. Таким образом, для данной схемы построен максимально полный тест. Полнота теста – 98 %. ВЫВОД
|