Тесты для логических элементов на примере построения теста для ЛЭ. 33 Построение проверяющих тестов для ЛЭ.

Логический элемент ЛЭ представ­ляет собой устройство, имеющее n входов и одни выход, на котором реализуется некоторая функция алгебры логики (ФАЛ) F(x). Неисправность во внутренней структуре ЛЭ приводит к тому, что на его выходе вместо функции F(x) реализуется функция неисправности f(x). Тест проверки ЛЭ должен определить, какую из функций [F(x) или f(х)] реализует элемент. Число и вид функций неисправности зависят от внутренней структуры ЛЭ. Анализ неисправностей и построение теста ЛЭ выполняют при помощи ТФН.

Условное обозначение и принципиальная схема ИЛИ-НЕ

ЛЭ

х1 F(x)

хп

Рассмотрим процесс построения теста на приме логического элемента, построенного на транзисторах, который реализует функцию ИЛИ-НЕ.

Рассмотрим возможный неисправности схемы. Обрывы резисторов (короткие замыкания резисторов маловероятны). Обрыв и короткое замыкание перехода эмиттер-коллектор транзистор (обрывы и кз переходов эмиттер-база и база коллектор, приводящие к неисправностям). Будем рассматривать только одиночные повреждения деталей. Хотя в донном случае тест, построенный для одиночного повреждения будет обнаруживать любую их совокупность. N1-N4 – соответствующие обрывы резисторов.

N5 короткое замыкание ЭК транзистора.

N6 холостой ход перехода ЭК транзистора.

N7-N9 обрывы базы, эмиттера, коллектора транзистора.

Функции неисправностей определяют моделированием работы элемента с внесённой неисправностью. Например, при обрыве резистора R1 элемент ИЛИ-НЕ превращается в элемент НЕ одним входам Х2, f = инверсноеХ2. Во многих логических элементах имеются детали, повреждение которых не изменяет логическую функцию элемента. Их используют в целях стабилизации параметров, или обеспечение помехоустойчивости элементов. Так в логическом элементе ИЛИ-НЕ к таким деталям относится резистор R4 в цепи смещения. Обрыв этого резистора не влияет на правильную работу элемента или, при определённых условиях, приводит к короткому замыканию перехода эмиттер-коллектор. Повреждение таких элементов не обнаруживается логическими тестами, а требуется специальное испытание элементов. Поэтому соответствующие неисправности исключаются из ТФН. Кроме того, в любом логическом элементе имеется большое число неисправностей, которые являются эквивалентными. В ТФН они имеют одинаково заполненные столбцы. В приведённой таблице образуем 2 класса эквивалентных неисправностей N^0 = N3, N5 и N^1=N6, N7, N8, N9. В результате этого мы получаем сжатую ТФН.

Из ТФН находим проверяющий тест.

Из полученного теста следует, что элемент ИЛИ-НЕ проверяется тремя входными наборами. Первый обнаруживает все дефекты, приводящие появлению на выходе 0 вместо 1. Второй набор обнаруживает дефект второго входа. Третий обнаруживает дефект входа Х1. Все дефекты, из за которых на выходе появляется сигнал 1 вместо 0 обнаруживаются на 2 и 3 наборах. Данная структура теста, а так же сжатая таблица функций неистпавности характерна для любого элемента простого базиса, к которому относятся элементы И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ, НЕ. Для них длина теста L=n+1, где n – число входов, при этом n наборов используют для проверки каждого из входов, а один набор используется для обнаружения отказа 1 в 0 или 0 в 1. Тесты для элементов простого базиса, имеющих 2 входа.

Тип элемента	Проверяющий тест
И
ИЛИ
НЕ
И-НЕ
ИЛИ-НЕ