РАСПОЗНАВАНИЕ И АДАПТИВНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ТЕСТОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫХ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ
Аннотация
Целью статьи является повышение эффективности псевдослучайного тестирования цифровых устройств по сравнению с общепринятым традиционным подходом. Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи: анализ эффективности традиционных подходов тестирования; разработка нового подхода тестирования на базе распознавания и адаптивного псевдослучайного тестирования цифровых устройств; разработка системы тестирования на базе разработанных подходов и экспериментальные исследования на ее основе. В качестве объекта диагностики в данной работе выступают последовательностные (с элементами памяти) цифровые устройства, выполненные в виде типовых элементов замены на микросхемах средней и малой степени интеграции. В качестве моделей неисправностей при синтезе и анализе тестов используются константные неисправности. Предметом исследований выступают последовательностные цифровые устройства как объекты диагностики и подходы их псевдослучайного тестирования. В работе представляется подход распознавания и тестирования последовательностных цифровых устройств, который базируется на сочетании традиционного псевдослучайного тестирования на первом этапе с «распознаванием объекта диагностики» и построении «альтернативного графа объекта» на втором этапе с последующим «блужданием» по этому графу с целью повышения эффективности тестирования. На базе предложенного подхода разработана система тестирования цифровых устройств AGAT. Тестирование в системе может выполняться как для одного, так и группы объектов диагностики на одном либо группе персональных компьютеров в локальной компьютерной сети, при этом учитывается «многопоточность» на основе многоядерных процессоров персональных компьютеров сети. Выполняются экспериментальные исследования предложенного подхода и системы AGAT на двух типах объектов диагностики: международном наборе экспериментальных схем ISCAS’89 и наборе типовых элементов замены специализированной радиотехнической системы
Список литературы
1. Bushnell M.L. Essentials of electronic testing for digital, memory and mixed-signal VLSI circuits. NY: Springer, 2006, 708 p.
2. Markov I.L. Design, Analysis and Test of Logic Circuits under Uncertainty. NY: Springer, 2013, 708 p.
3. Jha N., Gupta S. Testing of Digital Systems. Cambridge: Cambridge University Press, 2003, 1016 p.
4. Rene D. Random testing of digital circuits. NY: CRC Press, 1998, 496 p.
5. Yarmolik V.N., Demidenko S.N. Generation and Application of Pseudorandom Sequences for Random Testing. New Jersey: Wiley-Intercedence, 1988, 176 p.
6. Paul H. Bardell. Built In Test for VLSI: Pseudorandom Techniques. Wiley-Interscience, New Jersey, 1987. – 368 p.
7. Brgles F., Bryan D., Kozminski K. Combinational profiles of sequential benchmark circuits // Interna-tional symposium of circuits and systems, ISCAS-89, 1989. – P. 1929-1934.
8. Stephan Eggersgluess, Rolf Drechsler. High Quality Test Pattern Generation: Robust Algorithms Using Boolean Satisfiability. Springer, New York, 2012, 211 p.
9. Dimitris Gizopoulos. Advances in Electronic Testing: Challenges and Methodologies. Springer, New York, 2006, 412 p.
10. Steven X. Ding. Model-based Fault Diagnosis Techniques: Design Schemes, Algorithms, and Tools. Springer, New York, 2008, 493 p.
11. Hans-Joachim Wunderlich. Models in Hardware Testing: Lecture Notes of the Forum in Honor of Christian Landrault. Springer, New York, 2010, 271 p.
12. Baranov S. Logic Synthesis for Control Automata. Amsterdam: Kluwer, 1994, 312 p.
13. Barkalov A., Titarenko L., Krzywicki K. Logic Synthesis for FPGA-Based Mealy Finite State Machines. Florida: CRC Press, 2024, 332 p.
14. Ubar R., Raik J., Jenihin M. Structural Decision Diagrams in Digital Test: Theory and Applications. Birkhäuser: Computer Science Foundations, 2024, 608 p.
15. Mukherjee A. Bond Graph in Modeling, Simulation and Fault Identification. Florida: CRC Press, 2006, 244 p.
16. Zinchenko Yu.E., Zinchenko T.A. Strukturno-funktsional'naya model' upravlyayushchego ustroystva, predstavlennogo set'yu konechnykh avtomatov [Structural and functional model of a control device rep-resented by a network of finite automata], Vychislitel'nye tekhnologii i prikladnaya matematika: Mater. III nauch. konf. s mezhdunar. uchastiem «VTPM-2024» Komsomol'sk-na-Amure 7-11 oktyabrya 2024 [Computational technologies and applied mathematics: Proceedings of the III scientific conference with international participation "VTPM-2024" Komsomolsk-on-Amur October 7-11, 2024]. Komsomol'sk-na-Amure: FGBOU VO «KnAGU», 2024, pp. 173-178.
17. Zinchenko Yu.E., Zinchenko T.A. Adaptivnaya generatsiya psevdosluchaynykh testov tsifrovykh ustroystv REA i EVA [Adaptive generation of pseudo-random tests of digital devices of REA and EVA], Komp'yuternye i informatsionnye tekhnologii v nauke, inzhenerii i upravlenii: materialy Vse-rossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem «KomTekh-2024» [Com-puter and information technologies in science, engineering and management: materials of the All-Russian scientific and technical conference with international participation "KomTech-2024"]:
In 2 vol. Rostov-on-Don; Taganrog: Izd-vo YuFU, 2024, pp. 316-325.
18. Zinchenko Yu.E., Kalashnikov V.I., Khayduk S. i dr. FPGA-tekhnologii proektirovaniya i diagnostika komp'yuternykh sistem [FPGA technologies for designing and diagnostics of computer systems], Sb. nauchnykh trudov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Sovremennye informatsionnye tekhnologii i IT-obrazovanie» [Collection of scientific papers of the International scientific and practical conference "Modern information technologies and IT education"]. Vol. 1. Moscow: MGU, 2011, pp. 422-429.
19. Zinchenko Yu.E., Kalashnikov V.I., Khayduk S. i dr. Sovremennye proekty FPGA-laboratorii DonNTU [Modern projects of the FPGA laboratory of DonNTU], Sb. trudov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii v ramkakh I-go Mezhdunarodnogo nauchnogo foruma DNR «Donbass-2015»: Innovatsionnye perspektivy Donbassa, 20-22 maya 2015 [Collection of works of the Interna-tional scientific and practical conference within the framework of the 1st International Scientific Forum of the DPR “Donbass-2015”: Innovative prospects of Donbass, May 20-22, 2015]. Donetsk: DonNTU, 2015, pp. 4.
20. Zinchenko T.A., Zinchenko Yu.E., Dyachenko O.N. Razrabotka arkhitektury integrirovannoy sistema generatsii psevdosluchaynykh testov tsifrovykh ustroystv [Development of the architecture of an inte-grated system for generating pseudo-random tests of digital devices], Informatika i kibernetika [Comput-er Science and Cybernetics], 2021, No. 4 (26), pp. 27-33.
21. Zinchenko Yuriy, Zinchenko Tatyana. Adaptive pseudo-random testing approach of digital devices and a test generation system based on it, AIP Conference Proceedings, 2025, Vol. 3347, Issue 1, pp. 1-8.
22. Sayt laboratorii DonNTU «FPGA-tekhnologii proektirovaniya i diagnostika komp'yuternykh sistem» [Website of the DonNTU laboratory "FPGA technologies for designing and diagnostics of computer systems"]. Donetsk: DonNTU. Available at: http://fpga.donntu.ru.
