بخشی از مقاله
خلاصه
تولید بردارهای آزمون برای مدارهای ترکیبی با استفاده از روشهای قطعی تولید آزمون بسیار زمانبر میباشد. لذا یک روش مناسب برای تولید آزمون برای مدارهای ترکیبی این است که در مرحله اول با استفاده از یک روش تصادفی به تولید داده آزمون برای یک مدار پرداخت. سپس میتوان برای بهبود پوشش اشکال با استفاده از روشهای قطعی تولید آزمون، بردارهای آزمون جدیدی را تولید کرده و به مجموعه بردارهای آزمون تولید شده با روشهای تصادفی افزود. در این مقاله ما تولید داده آزمون به روش احتمالاتی را برای مرحله اول تولید بردارهای آزمون پیشنهاد مینماییم. در این روش نمایش سیگنالها به جای آنکه به صورت سنتی با یک سیستم عددی دو مقداری صورت گیرد، از یک سیستم احتمالاتی چهار مقداری برای نمایش مقدار سیگنالها استفاده خواهیم کرد. این سیستم چهار مقداری به سادگی امکان نمایش و نیز پردازش سیگنالهای دارای اشکال را فراهم مینماید و علاوه بر این امکان تزریق همزمان بیش از یک اشکال به مدار و تولید داده آزمون مناسب برای چندین اشکال را به صورت همزمان فراهم مینماید. ما از این روش برای تولید داده آزمون برای تعدادی مدار ترکیبی استفاده کرده و قابلیت و کارایی این روش را در تولید داده آزمون برای مدارهای ترکیبی نشان دادهایم.
کلمات کلیدی: دادههای آزمون، مدارهای ترکیبی، روش احتمالاتی، پوشش اشکال، تزریق اشکال همزمان
.1 مقدمه
روشهای تصادفی تولید داده آزمون1 در طی سالیان طولانی همواره مورد توجه محققان بوده است .[ 8-1] پوشش اشکال2 در این روشها تا حد زیادی رضایتبخش است. اما تعداد بردارهای آزمون3 تولید شده برای یک مدار در روشهای تصادفی تولید داده آزمون، زیاد است. بنابراین لازم است به جای تولید داده آزمون با استفاده از روشهای تصادفی محض، از یک روش مناسب برای هرس کردن4 داههای آزمون تصادفی و حذف بردارهای آزمونی که کارایی لازم را ندارند استفاده کرد. روشهای هرس میتوانند بر اساس شاخصهای مختلفی مانند زمان آزمون و یا توان مصرفی مدار در حین آزمون، به حذف بردارهایهای آزمون نامناسب بپردازند.در این مقاله ما یک روش احتمالاتی برای تولید داده آزمون برای مدارهای ترکیبی پیشنهاد مینماییم.
افرایش پیچیدگی مدارها، غیر قطعی بودن رفتار مدارها به دلیل تغیرات فرایند1، حساسیت بیشتر در مقابل خطاهای نرم2، و تنوع در ماهیت اشکالها در مدارهای ساخته شده با فناوری نانو، انگیزه برای استفاده از روشهای احتمالاتی را برای تحلیل جنبههای مختلف مدارها مثل تخمین قابلیت اطمینان3 ، تخمین توان مصرفی، و تولید آزمون افزایش داده است .[13-9]در ادامه این مقاله در ابتدا در بخش 2 اصول روش تحلیل احتمالاتی مدارها مورد بررسی قرار میگیرد. سپس در بخش 3 روش پیشنهادی ما برای تولید آزمون برای مدارهای ترکیبی به نام روش تولید آزمون احتمالاتی - PTG - 4 مورد بررسی قرار خواهد گرفت. پس از آن در بخش 4 نتایج به کارگیری روش PTG برای تولید آزمون برای تعدادی مدارترکیبی ارائه خواهد شد. نهایتا در بخش 5 به بحث و نتیجهگیری خواهیم پرداخت.
.2 اصول سیستم احتمالاتی چهار مقداری
در سیستم احتمالاتی چهار مقداری، مقدار هر سیگنال با استفاده از یک بردار با چهار درایه و به صورتP1 - s - , PD - s - , P ʼ - s - ] نمایش داده میشود. این درایهها به ترتیب احتمال اینکه مقدار سیگنال s برابر با 0، 1، D، و یا Dʼ باشد را نشان میدهند. در این بردار D و ʼ به ترتیب نشان دهنده تغییر مقدار سیگنال s به دلیل وجود اشکال چسبیده-به-صفر5 و یا اشکال چسبیده به-یک6 میباشد سیستم احتمالاتی چهارمقداری قدرتمندتر از سیستم دو مقداری مقداری سنتی است. سیستم احتمالاتی چهار مقدارمیتواند مقادیر درست سیگنالها، مقادیر دارای اشکال، مقادیر قطعی، و مقادیر غیر قطعی را نمایش دهد .
علاوه بر این با استفاده از سیستم احتمالاتی چهار مقداری میتوان به صورت همزمان اشکال چسبیده -به-یک و اشکال چسبیده-به-صفر را روی یک خط تزریق نمود. به عنوان مثال [1, 0, 0, 0] مقدار قطعی صفر را نمایش میدهد. به همین ترتیب [0, 0, 1, D] نشان میدهد که مقدار یک خط به صورت قطعی برابر با اشکال-چسبیده-به-صفر است، به این معنی که یا خود این خط دارای اشکال-چسبیده-به صفر فعال است و یا اینکه اثر یک اشکال در جای دیگری از مدار به صورت خطای چسبیده-به-صفر به این محل رسیده است. مقدار [0.2, 0.1, 0.42, 0.28]روی خط s به این معنی است که احتمال اینکه مقدار سیگنال s برابر با صفر باشد برابر با 0.2 و احتمال آنکه مقدار این سیگنال برابر با یک باشد برابر با 0.1 است. به همین ترتیب احتمال آنکه سیگنال s به خطا دارای مقدار صفر - D - و یا یک - ʼ - باشد به ترتیب برابر با 0.42 و 0.28 است.
سیستم احتمالاتی چهار مقداری امکان تزریق همزمان تعداد زیادی اشکال را در مدل یک مدار فراهم مینماید .[14] جدول 1تزریق همزمان دو شکال چسبیده -به- صفر و چسبیده -به-یک را روی یک خط نشان میدهد. در این مدل تزریق اشکال، r پارامتری است که احتمال رخداد یک اشکال را نشان میدهد.پیادهسازی عملکرد گیتهای پایه در سامانه احتمالی چهار-مقداری به شکل ویژهای صورت میگیرد. شکل 1 نحوه محاسبه بردار چهار-مقداری خروجی را برای یک گیت AND دو ورودی، برحسب بردارهای ورودی آن نشان میدهد. در این محاسبات احتمال 0، 1، D و D بودن ورودیهای گیت مستقل از هم در نظر گرفته شده است.
.3 تولید بردارهای آزمون به روش احتمالاتی
در فرایند تولید بردارهای آزمون به روش احتمالاتی - PTG - سعی بر آن است که در یک حلقه تکرار بردارهای آزمونی تولید شوند که اثر اشکالات مختلف روی خطوط مختلف مدار را با بیشترین احتمال به خروجیهای مدار منتقل مینمایند. به این منظور به شاخصی نیاز داریم که بر اساس آن میزان شایستگی یک بردار آزمون در شناسایی اشکالات مدار را با استفاده از آن شاخص بسنجیم. معادله 1 شاخص احتمالاتی مناسبی برای تعیین میزان شایستگی یک بردار آزمون درشناسایی اشکالات تزریق شده در مدل یک مدار ارائه مینماید. به شکل ساده میتوان گفت که
