SU830391A1 - Устройство дл функционально-парамет-РичЕСКОгО КОНТРОл лОгичЕСКиХэлЕМЕНТОВ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

1

Изобретение относитс  к вычислительной и управл ющей технике и автоматике и может быть использовано дл  входного контрол  логических элементов, в том числе интегральных микросхем и потребителей, дл  функционально-параметрического контрол  печатных плат с логическими элементами изготовител ми логических устройств автоматики и вычислительной техники-, а также дл  функционально-параметрического контрол  интегральных микросхем, включа  контроль при разбраковке пластин, при ресурсных и прочих испытани х, в особенности, когда необходима непрерывна  фиксаци  функционировани  микросхем.

Известны устройства с программным управлением , в том числе цифровые вычислительные машины, которые примен ютс  в совместной цифровой вычислительной и управл ющей технике дл  контрол  правильности функционировани  логических элементов , дл  входного (у потребител ) и выходного (у изготовител ) контрол  интегральных логических микросхем. Работа этих устройств основана на использовании .традиционных способов контрол  функционировани  и измерени  электрических параметров (параметрического контрол ) путем формировани  программой последовательностей стимулирующих воздействий и анализа каждого отклика на каждом выходе контролируемого логического элемента или микросхемы I.

Однако такой подлод к рещению проблемы контрол  логических элементов требует использовани  запоминающих устройств больщой емкости дл  хранени  программ стимул ции и реакций выходов или размещени  этих данных на бумажных носител х, что делает эти устройства дорогосто щими, ненадежными в эксплуатации и плохо приспосабливаемыми дл  контрол  новых логических элементов и микросхем. Кроме того, высока  стоимость такого оборудовани  дл 

5 функционально-параметрического контрол  микросхем, т.е. его сложность, высока  трудоемкость и материалоемкость, не позвол ет оснастить им большое количество организаций и предпри тий, изготавливающих разнообразную электронную аппаратуру автоматики и вычислительной техники на основе логических элементов и микросхем.В результате отсутстви  массовой,простой и дещевой аппаратуры входного контрол  логических элементов и микросхем при изготовлении цифровых устройств имеют место большие непроизводительные затраты, св занные с поиском, локализацией и заменой неработоспособных элементов в изделии. Именно поэтому предприн ты попытки создани  достаточно простых, дешевых, легко производимых в массовых количествах и легко обслуживаемых устройств дл  функционального контрол  логических элементов, в том числе интегральных микросхем. При этом в качестве тестируюш,их стимул торов стремились использовать простые аппаратные средства в виде счетчиков, а в качестве регистраторов выходных двоичных векторов или сравнение с эталонным, заведомо годным логическим элементом, или счетчики числа переключений в выходном векторе, или сумматоры их составл юш,их. Наиболее близким по техническому решению к изобретению  вл етс  устройство функционального контрол  логических элементов , в том числе интегральных логических микросхем, отличительной особенностью которого  вл етс  использование в качестве стимул тора входных воздействий генератора кодов, построенныго на основе двоичного счетчика, который последовательно во времени перебирает все возможные комбинации входнь1х векторов дл  контролируемого элемента. Регистраци  выходного двоичного вектора производитс  с помощью двоичного сумматора с циклическим переносом. Контрольна  сумма сравниваетс  с результатом , полученным при контроле заведомо годных аналогичных элементов 2. Однако данное устройство не может быть использовано дл  функционального контрол  большого класса схем, в том числе логических интегральных микросхем (как правило , средней и высокой стегюни интеграции ), отличительной особенностью которых  вл етс  полифункциональность и, как следствие этого, наличие специальных управл ющих входов,  вл ющихс  несовместимыми, т.е. таких входов, на которые внутренней структурой схемы не допускаетс  одновременна  подача действуюш.их значений сигналов (например, вход1з1 прибавлени  и вычитани  в реверсивных счетчиках, входы aciiiixpoHiioio гашени  и синхронизированной установки в триггерах, входы гашени  и :к грузки р регистрах и т.п.). Если в кач;ч И .. С1 ;мул тора входных воздействий .1  гмкмх схем используетс  только счет iiiv,(. в некоторые моменты времени в реv .iui.ne цпклического перебора всех возм (/к;1ых состо ний счетчика состо ни  раз .iiiiHbix выходов счетчика об зательно совпадут между собой, т.е. сформируютс  несовместимые входные воздействи , которые влекут за собой недетерминированное поведепне испытуемого логического элемента и, KTiK следствие, невозможность его объектив1 ()() коитро.1Я. Кроме того, данный прибор не реализует функций параметрического контрол  логических элементов и интегральных микросхем в «наихудших электрических режимах входов и выходов контролируемых логических элементов. Цель изобретени  - повышение достоверности результатов контрол  и увеличение быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее сигнатурный анализатор и последовательно соединенные тактовый генератор, первый счетчик и коммутатор-преобразователь, введены мультиплексор, второй счетчик и дешифратор , входами и выходами подключенный через коммутатор-преобразователь к соответствующим выходам первого счетчика и входам контролируемого логического элемента соответственно, информационный вход сигнатурного анализатора подключен к выходам контролируемого логического элемента через последовательно соединенные коммутатор-преобразователь и мультиплексор, адресные входы которого через коммутаторпреобразователь соединены с выходами второго счетчика, счетный вход которого через коммутатор-преобразователь подключен к выходу старшего разр да первого счетчика. Устранение непосредственного соединени  выходов первого счетчика с несовмести: мыми входами контролируемого логического элемента и подача на эти входы тестовых сигналов от дешифратора разделенных во времени и принципиально несовпадающих стимулов обеспечивает возможность проведени  полного функционального контрол  логических элементов с несовместимыми входами , а подача всех стимулирующих сигналов через коммутатор-преобразователь уровней входов (выходов), который коммутирует все цепи и формирует «наихудшие услови  входных сигналов и «IMKH и услови  максимальных нагрузок выходов дл  этих состо ний, обеспечивает возможность проведени  одновременно с функциональны .м и параметрического контрол , так как сколько-нибудь значительные изменени  электрических параметров входов (повышенные токи) и выходов (повышенный «Одог- и пониженна  «IAOT ) контролируемого логического элемента приведут соответственно к выходу на пределы «WH выходных или входных сигналов, т.е. к изменению выходного двоичного вектора, что и фиксируетс  регистратором, в качестве которого применен сигнатурный анализатор . Устранение необходимости регистрации выходного двоичного вектора на каждом выходе контролируемого многовыходного логического элемента с помощью мультиплексора , адресные входы которого «перебираютс  вторым счетчиком, запускаемым от старшего разр да первого счетчика, а мультиплексируемые входь соединены (через коммутатор-преобразователь) соответственно со всеми выходами контролируемого многовыходного логического элемента, поз вол ет значительно повысить быстродействие системы контрол , поскольку последовательно образованный всеми выходами выходной двоичный вектор при циклической работе первого счетчика через единственный выход мультиплексора подаетс  на сигнатурный анализатор.

На чертеже поедставлена структурна  схема устройства (с разнесенным изображением коммутатора-преобразовател  дл  лучшего показа работы схемы).

Устройство содержит тактовый генератор 1, который обеспечивает тактовые синхросигналы максимальной рабочей частоты, необходимой дл  работы контрол  пр мого логического элемента 2, первый счетчик 3, предназначенный дл  обеспечени  перебора входных тестовых последовательностей, дешифратор 4, необходимый дл  формировани  тестовых сигналов дл  несовместимых входов контролируемого логического элемента 2, мультиплексор 5, необходимый дл  мультиплексировани  выходов контролируемого многовыходного логического элемента 2, второй счетчик б, осуществл ющий перебор адресных входов мультиплексора 5, сигнатурный анализатор 7,  вл ющийс  регистратором выходных двоичных векторов контролируемого логического элемента 2, коммутатор-преобразователь 8, который обеспечивает проводную коммутацию выходов счетчика-стимул тора 3 на совместимые входы контролируемого логического элемента 2 и на соответствующие входы дещифратора 4, выходы которого также е помощью коммутатора-преобразовател  8 коммутируютс  на несовместимые входы контролируемого логического элемента 2. Кроме того, коммутатор-преобразователь 8 обеспечивает проводную коммутацию выходов элемента 2, выходов счетчика 6 на входы мультиплексора 5, а также коммутацию уровней питани  на соответствующие выводы контролируемого элемента 2. Коммутатор-преобразователь 8 помимо этого содержит схемы преобразователей уровней входов-выходов, т.е. цепи, имитирующие входные сигналы ОМАКС «IMMH максимальные нагрузки выходов крнкретного контролируемого логического элемента 2. Коммутатор-преобразователь 8 в общем случае  вл етс  индивидуальным дл  каждого конкретного логического элемента 2, хот  в случае общей цоколевки корпуса (платы) и общей элементной базы дл  нескольких логических элементов может быть использован один коммутатор-преобразователь.

Устройство работает следующим образом .

При контроле с помощью предлагаемого устройства конкретного элемента 2 его подключают через коммутатор-преобразователь

8 к счетчику 3, дешифратору 4 (при необходимости ) и генератору 1 (входы), и к мультиплексору 5 (выходы). Одновременно коммутатор-преобразователь 8 (реализуемый в виде разъемной колодки с пассивными

проводными перемычками и при необходимости с отдельными активными элементами типа, например транзисторов, дл  контрол  схе.м ТТЛ, расшир емых по ИЛИ клапанов интегральных схем, инверторов и т.п.), подключенный к устройству, обеспечивает необходимую дл  контрол  конкретного логического эле.мента коммутацию соответствующих разр дов счетчика 2 к входам дешифратора 4, счетчика 6 к входам мультиплексора 5. Таким образом, два разъемных соединени  обеспечивают все операции подготовки к работе, после чего включаетс  генератор 1, запускаетс  на максимальной частоте счет чик 3 и соответственно дешифратор 4 и счетчик 6, благодар  чему осуществл етс  полный перебор всех необходимых стимулирующих воздействий дл  элемента 2, выходной двоичный вектор которого, образованный последовательным совмещением выходных векторов каждого из выходов элемента 2 на тактовую последовательность через мультиплексор а, регистрируетс  анализатором 7 и полученна  сигнатура сравниваетс  с расчетной (или эталонной). При этом сравнение может производитьс  «вручную оператором всех эле.ментов сигнатуры или последн   может быть «распа на на

коммутаторе-преобразователе 8, и тогдь результатом сравнени   вл етс  единственный сигнал «Годен/Не годен. При этом jx ализ-уютс  все известные возможности   преимущества сигнатурного анализатора и is частности, контроль нестабильных сигнатур. Использование предлагаемого устройства функционально-параметрического контрол  логических элементов и инте1ральных логических микросхем обеспечивает по сравнению с известными возможность полного функционально-параметрического контрол  логических элементов и интегральных .микросхем , в том числе полифункциональных СИС и БИС с системой несовместимых управл ющих входов, без необходимости использовани  цифровых вычислительных машин и перфорированных или магнитных носителей программ стимул ции и анализа реакций провер емых элементов, а на основе простых аппаратных средств в составе генератора стимулов, коммутатора и сигнатурного

анализатора; возможность функционально-параметрического контрол  интегральных микросхем любых серий с минимальной перенастройкой , а также возможность функционально-параметрического контрол  логических элементов и узлов на интегральных микросхемах.

Кроме того, хранение с.хемы стимул ции и реакций (сигнатур) контролируемых элементов выполн етс  документально в виде

таблицы коммутации и четырехзначной шестнадцатиричной сигнатуры.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 378852, кл. G 06 F 11/00, 1971.

2.Патент США № 3883801, кл. 324-73, опублик. 1975 (прототип).