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Dokumentenidentifikation DE3879007T2 16.09.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0297398
Titel Steuerkreis für Verarbeitungsimpulse.
Anmelder International Business Machines Corp., Armonk, N.Y., US
Erfinder Savaglio, Robert J., Jericho Vermont 05465, US;
Twombly, Peter A., Winooski Vermont 05404, US
Vertreter Teufel, F., Dipl.-Phys., Pat.-Ass., 71155 Altdorf
DE-Aktenzeichen 3879007
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 21.06.1988
EP-Aktenzeichen 881098438
EP-Offenlegungsdatum 04.01.1989
EP date of grant 10.03.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.09.1993
IPC-Hauptklasse G01R 31/318
IPC-Nebenklasse G06F 11/26   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Impulssteuerschaltung zum Gebrauch in Einrichtungen, die eine Signaturanalyse digitaler Schaltungen ausführen.

Parallel zum jüngsten exponentiellen Anwachsen der Verwendung hochintegrierter (LSI) digitaler Schaltungen ist die Entwicklung einer Anzahl unterschiedlicher Verfahren zum Testen des fehlerfreien Betriebes dieser digitalen Schaltungen gekommen. Das US- Patent 4,441,074, erteilt an Bockett-Pugh et al., offenbart einen digitalen Schaltungstester zum Ausführen einer Signaturanalyse, mit dem Fehler in der Signaturanalyse exakt lokalisiert und für eine nachfolgende Untersuchung aufgezeichnet werden können. Das US-Patent 4,510,572, erteilt an Reece et al., offenbart eine vollständige Analysiervorrichtung für komplexe digitale Systeme, bei der die Datensignatur an unterschiedlichen Knoten in einer im Test befindlichen Einrichtung geprüft werden kann. Andere Beispiele von Verfahren nach dem Stand der Technik sind: das US-Patent Nr. 4,513,418, erteilt an Bardell, Jr., das US-Patent Nr. 4,534,028, erteilt an Trischler und das US-Patent Nr. 4,357,703, erteilt an Van Brunt.

Das allgemeine Testverfahren, auf welches die vorliegende Erfindung gerichtet ist, ist das der Signaturanalyse eines Gerätes in Reaktion auf ein digitales Testmuster. Es folgt eine Beschreibung einer vereinfachten Form eines solchen Signaturanalysesystems.

Bei dem in Fig. 1A gezeigten vereinfachten Signaturanalyseverfahren wird ein Taktimpuls über Leitungen 10 auf einen Testmustergenerator 20 gegeben. Eine grafische Darstellung der auf das Gerät über die Leitungen 10 gegebenen Taktimpulse ist in Fig. 1D gezeigt. Der Testmustergenerator 20 gibt ein digitales Testmuster aus, das in ein im Test befindliches Gerät ("Device under Test" = DUT) eingegeben wird, um eine Signaturanalyse jenes Gerätes zu ermöglichen. Das Testmuster wird über die Leitungen 30, 31, 32, ... 30+N ausgegeben, und hat die Form binärer Logikwerte (d.h. von Einsen und Nullen). Die Anzahl von Bits im Testmuster, die pro Taktimpuls ausgegeben wird, entspricht der Anzahl von durch das im Test befindliche Gerät verarbeiteten Bits. Jedesmal, wenn über die Leitungen 10 ein Taktimpuls empfangen wird, wird, wie in Fig. 1B angegeben, ein Testmusterinkrement ausgegeben. Die Gesamtfolge dieser Testmusterinkremente entspricht dem Testmuster.

Die über die Leitungen 30, 31, 32, ... 30+N ausgegebenen Testmusterinkremente werden den Eingängen eines im Test befindlichen Geräts (DUT) 40 zugeführt. Die Taktimpulse werden auch über die Leitungen 10 dem im Test befindlichen Gerät 40 zugeführt. Nach Empfang des nächsten Taktimpulses über die Leitungen 10 nimmt das im Test befindliche Gerät 40 das an seinen Eingängen verfügbare Testmusterinkrement auf. Das Testmusterinkrement wird dann durch das im Test befindliche Gerät 40 synchron mit den über die Leitungen 10 empfangenen Taktimpulsen verarbeitet, und ein Signaturmusterinkrement wird in Reaktion darauf erzeugt. Das Signaturmusterinkrement, das über die Signaturmuster-Bitleitungen 50, 51, 52, ... 50+N ausgegeben wird, hat auch die Form logischer Einsen und Nullen, wie in Fig. 1C angegeben. Die Anzahl von Bits in einem Signaturmusterinkrement ist für jeden Typ von Gerät 40 eindeutig und kann von einem Bit bis acht Bits oder mehr variieren.

Bezüglich Fig. 1C sollten verschiedene Aspekte beachtet werden. Zunächst entsprechen die Taktimpulszählungen D, D+1, D+2 etc. in Fig. 1C den Taktimlpulszählungen 1, 2, 3 etc. in Fig. 1B. D ist die Verzögerungszeit, die der Anzahl von Taktimpulsen entspricht, die erforderlich sind, bis das erste Signaturmusterinkrement von der im Test befindlichen Einrichtung 40 auftaucht.

Diese Verzögerung gibt es, weil es mehrere Taktimpulse dauert, das Testmusterinkrement in das im Test befindliche Gerät 40 einzugeben, und das im Test befindliche Gerät dann einige weitere Taktimpulse benötigt, um das Testmusterinkrement zu verarbeiten und das Signaturmusterinkrement auszugeben.

Die durch das Gerät 40 über die Signaturmuster-Bitleitungen 50, 51, 52, ... 50+N ausgegebenen Signaturmusterinkremente werden den Eingängen einer Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 zugeführt, der über die Leitungen 10 auch eine Takteingabe zugeführt wird. Bei diesem Gerät nach dem Stand der Technik, wie in Fig. 1A gezeigt, entsprechen die an die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 angelegten Aufzeichnungsimpulse den über die Leitungen 10 an das Gerät angelegten Taktimpulsen. Es gibt eine Eins-Zu-Eins-Entsprechung zwischen den in Fig. 1D gezeigten Taktimpulsen und den in Fig. 1E gezeigten Aufzeichnungsimpulsen. Nach Aufnahme jedes Taktimpulses über die Leitungen 10 zeichnet die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 alle an ihren Eingängen verfügbaren Signaturmusterinkremente auf. Die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 kann den Aufbau eines Mehreingangs-Schieberegisters ("Multiple Input Shift Register" = MISR) oder einen anderen geeigneten Aufbau haben, der die Aufzeichnung der Signaturmusterinkremente ermöglicht.

Wenn es im Signaturaufzeichnungsgerät 60 aufgenommen wurde, wird das gesamte Signaturmuster des im Test befindlichen Gerätes 40 mit dem Signaturmuster eines bekannten "guten" Gerätes verglichen. Wenn festgestellt wird, daß die Signaturen übereinstimmen, wird das im Test befindliche Gerät 40 als "gutes" Gerät angesehen. Wenn die Signaturen sich unterscheiden, wird das im Test befindliche Gerät 40 als defekt angesehen.

In der Vergangenheit war das digitale Testmuster eine eindeutige Reihe digitaler Eingaben, die speziell dazu formuliert wurde, um einen besonderen Gerätetyp vollständig zu testen. Dieses Verfahren hat sich im Zeitalter der sehr hoch integrierten Schaltungen (VLSIC) als sehr teuer und zeitaufwendig erwiesen, weil das digitale Testmuster für einen VLSIC oft eine Folge von Millionen von digitalen Impulsen umfaßt, die formuliert und dann zum Testort geliefert werden muß, um in den Testmustergenerator 20 eingegeben zu werden.

Im Ergebnis dessen hat es in der Halbleitertestindustrie einen Trend zur Ausführung von Tests von VLSIC-Einrichtungen mittels Zufallsmustern ("Random Pattern Testing" = RPT) gegeben. Bei diesem Verfahren wird ein pseudozufälliges digitales Muster als ein Testmuster beim Test von VLSIC-Einrichtungen verwendet. Das Testmuster wird als pseudozufällig bezeichnet, weil das verwendete Muster tatsächlich bekannt ist und im Testgerät permanent gespeichert wird, um gattungsgemäß beim Test aller Arten von VLSIC-Einrichtungen angewandt zu werden.

Obwohl das RPT-Testverfahren insofern vorteilhaft ist, als kein einzelnes Testmuster für jede Art einer zu testenden Einrichtung formuliert und eingegeben werden muß, bedarf es der Abwägung der damit verbundenen Nachteile. Der Hauptnachteil ist der, daß das pseudozufällige Testmuster kein ideales Testmuster zum Testen eines speziellen Typs von VLSIC-Einrichtung sein kann. Ein Ergebnis, das sich oft ergibt, ist, daß viele Signaturmusterinkremente für die Signaturanalyse wertlos sein können, weil sie "indeterminierte" Signaturinkremente darstellen. Ein "indeterminiertes" Signaturinkrement - im Gegensatz zum "determinierten" Signaturinkrement - wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 1C weiter erklärt.

Ein Signaturmusterinkrement eines getesteten Geräts 40 ist "determiniert", wenn das ausgegebene Signaturmusterinkrement für ein gegebenes Testmusterinkrement stabil wäre, wenn wiederholt getestet würde. In Fig. 1C haben beispielsweise die Taktimpulszählungen D, D+2 und D+3 alle normale determinierte Signaturmusterinkremente und sind durch Einsen und Nullen auf den Signaturmuster-Bitleitungen 50, 51, 52, ... 50+N dargestellt.

Im Gegensatz dazu ist ein Signaturmusterinkrement eines getesteten Geräts 40 "indeterminiert", wenn das ausgegebene Signaturmusterinkrement für ein gegebenes Testmusterinkrement instabil (d.h. unvorhersehbar) wäre, wenn wiederholt getestet würde. Ein oft synonym für "indeterminiertes Signaturmusterinkrement" verwendeter Terminus ist "X-Zustand". Fig. 1C enthält auch indeterminierte Signaturmusterbits (mit * bezeichnet) auf den Signaturmuster-Bitleitungen 50, 51 und 51, 50+N für Taktimpulszählungen D+1 bzw. D+4. So repräsentieren die Signaturmusterinkremente bei den Taktimpulszählungen D+1 und D+4 Zählungen, wo indeterminierte Signaturmusterinkremente vorkommen werden.

Das oben beschriebene Signaturanalysesystem der Fig. 1A hat sich insofern als nachteilig erwiesen, als indeterminierte Signaturmusterinkremente, die beim Signaturvergleich nutzlos sind, auch durch die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 aufgezeichnet werden. Damit ist ein solches Signaturanalysesystem hinsichtlich der Gerätesignaturaufzeichnung indeterminiert.

Ein Gerät nach dem Stand der Technik, das diese Ineffizienz zu überwinden versucht, ist das durch McMahon im US-Patent 3,740,646 vorgeschlagene, und es wird unter Bezugnahme auf Fig. 2A der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Elementen mit Funktionen, die mit den in Fig. 1A gezeigten zusammenfallen, wurden die gleichen Bezugsziffern gegeben. Die Fig. 2B und 2C entsprechen exakt den Fig. 1A und 1B.

Bei Betrachtung von Fig. 2A ist dort ein Signaturanalysesystem gezeigt, das ähnlich zu dem in Fig. 1A ist, mit zusätzlichen Elementen, die innerhalb des gestrichelten Gebietes 70 gezeigt sind. Eine Taktleitung 80 empfängt die Taktimpulse auf den Leitungen 10 und legt diese Impulse an den Zähleingang eines Inkrementzählers 90 an. Die über die Leitungen 10 an die Einrichtung 40 und über die Leitung 80 an den Inkrementzähler angelegten Taktimpulse sind in Fig. 2D gezeigt, die exakt Fig. 1D entspricht.

Der Inkrementzähler 90 erzeugt eine Zählung, die der Anzahl von Taktimpulsen entspricht, die über die Taktleitung 80 empfangen wurde. Die Zählungs-Ausgabe vom Inkrementzähler 90 wird über Leitungen 100 an die Adreßeingänge eines Speichers 110 angelegt, um einen dem Zählerausgang entprechenden Speicherplatz zu adressieren. Die Inhalte in diesem Speicherplatz werden als 1er-Bit oder 0er-Bit auf den Leitungen 120, 121, 122, ... 120+N ausgegeben. Wie aus der nachfolgenden Diskussion klar wird, muß sowohl die Anzahl der Ausgangs-Bits des Speicher 110 als auch die Anzahl der Bitleitungen 120, 121, 122, ... 120+N exakt mit der Anzahl der Signaturmuster-Bitleitungen 50, 51, 52, ... 50+N übereinstimmen.

Die Ausgangs-Bits auf den Leitungen 120, 121, 122, ... 120+N werden an die entsprechenden Steuereingänge der Gatter 130, 131, 132, ... 130+N angelegt. Damit werden die Speicherbits von Einsen und Nullen im Speicher 110 verwendet, um die Steuertätigkeit der Gatter 130, 131, 132, ... 130+N zu steuern. Die Gatter 130, 131, 132, ... 130+N wiederum empfangen als Eingänge die Bits der Signaturmusterinkremente auf den Signaturmuster-Bitleitungen 50, 51, 52, ... bzw. 50+N. Wenn das geeignete Steuerbit an ein entsprechenden Gatter 130, 131, 132, ... oder 130+N angelegt wurde, wird es dem Bit des Signaturmusterinkrements gestattet, das Gatter zu passieren.

Die Tabelle der Fig. 2F zeigt Beispiele der Gatterausgänge, die über die Leitungen 150, 151, 152, ... 150+N an den Parallel-Addierer 140 angelegt werden. Es ist zu beachten, daß das Symbol "-" ein indeterminiertes Signaturmusterbit bezeichnet, dem es nicht gestattet wurde, ein Gatter 130, 131, 132, ... oder 130+N zu passieren. In Fig. 2F ist ein Beispiel für die Gatter-Ausgangsleitung 150 bei der Taktimpuslzählung D+1 gezeigt (was direkt dem indeterminierten Signaturmusterbit auf der Leitung 50 und bei der Taktimpulszählung D+1 in Fig. 2C entspricht).

Wie in Fig. 2A gezeigt, addiert der parallel-Addierer 140 die Anzahl von logischen 1-Bits, die während eines Signaturmusterinkrements aufgenommen wurden, und die Bit-Gesamtzahl dieses Signaturinkrements wird über Leitungen 160 an die Eingänge einer Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 angelegt. Wie dies für das unter Bezugnahme auf Fig. 1A beschriebene Gerät der Fall war, empfängt auch die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 in Fig. 2A Aufzeichnungsimpulse (Fig. 2E), die exakt dem über die Leitungen 10 angelegten Taktimpuls entsprechen (Fig. 2D). Nach Empfang eines Aufzeichnungsimpulses zeichnet die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 eine Signaturinkrementbit-Gesamtzahl, die an ihrem Eingang verfügbar ist, auf.

Fig. 2G ist eine Tabelle, die Beispiele der aufgezeichneten Signaturinkrementbit-Gesamtzahlen entsprechend den in Fig. 2F gezeigten Gatter-Ausgaben zeigt. Es ist zu beachten, daß der Empfang indeterminierter Signaturmusterbits durch den Parallel-Addierer 140 effektiv gesperrt ist, und daher deren Ankommen bei den aufgezeichneten Signaturinkrementbit-Gesamtzahlen ignoriert wird. Damit ist die Art und Weise, in der dieses Gerät nach dem Stand der Technik sich dem Problem der indeterminierten Signaturmuster zuwendet, die, die Gatter 130, 131, 132, ... 130+N zu verwenden, um zu verhindern, daß ein indeterminiertes Signaturmusterbit den Parallel-Addierer 140 erreicht, und damit auch, daß es in die Inkrement-Gesamtzahl eingeht.

Obgleich dieses Verfahren sich dem Problem der indeterminierten Signaturinkremente zuwendet, um eine fehlerhafte Signaturaufzeichnung zu vermeiden, hat es sich insofern auch als nachteilig herausgestellt, als die Behandlung individueller indeterminierter Signaturbits einen komplizierten Aufbau und komplizierte Programmierung erfordert. Im Hinblick auf die Programmierung ist zu beachten, daß ein Steuermusterinkrement bereitgestellt werden muß, um die Steuertätigkeit der Gatter 130, 131, 132, ... 130+N für jedes Signaturmusterinkrement zu steuern. Dieses ist teuer und zeitaufwendig, weil ein Steuermuster möglicherweise für Millionen von Signaturmusterinkrementen formuliert und dann in den Gatter-Steuerspeicher 110 eingegeben werden muß.

Infolge des komplizierten Aufbaus und der komplizierten Programmierung haben sich viele Nutzer der Signaturanalyse entschieden, dieses Verfahren zu ignorieren und statt dessen das billigere, aber noch nachteilige Verfahren anzuwenden, das unter Bezugnahme auf Fig. 1A beschrieben wurde.

Aus US-A-4 340 857 ist ein Gerät zum Testen digitaler elektronischer Schaltungen unter Nutzung eingebauter logischer Blocküberwachungseinheiten bekannt. Es weist eine erste eingebaute logische Blocküberwachungseinheit zur Erzeugung eines pseudozufälligen Testmusters, eine zweite eingebaute logische Blocküberwachungseinheit zum Analysieren einer parallel eingegebenen Signatur, einen Decoder und mindestens einen Statusanzeiger zum Anzeigen des Status einer im Test befindlichen Schaltung auf. Beim Betrieb dieses bekannten Testgerätes wird die zu testende Schaltung in den Testmodus gebracht. Die erste eingebaute logische Blocküberwachungseinheit erzeugt ein pseudozufälliges Testmuster, um die Schaltung anzuregen. Die zweite eingebaute logische Blocküberwachungseinheit empfängt die Antwort-Daten oder Signatur von der im Test befindlichen Schaltung über einen Paralleldatenbus und speichert diese Daten. Die Antwort-Daten werden dann durch den Decoder decodiert, um die fehlerfreie Funktion der im Test befindlichen Schaltung zu überprüfen. Der Statusanzeiger gibt ein Fehlerfrei/Fehlerhaft-Statussignal aus, das den Status der im Test befindlichen Schaltung betrifft. Diese bekannte Lösung folgt anderen Prinzipien und löst nicht die Probleme, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.

Infolgedessen gibt es ein Bedürfnis für ein verbessertes Verfahren, das sich mit indeterminierten Signaturmusterinkrementen beim Signaturanalysetest digitaler Einrichtungen befaßt. Genauer gesagt, gibt es ein Bedürfnis für Verbesserungen, die bezüglich des Aufbaus oder der Programmierung weder kompliziert noch teuer sind.

Die vorliegende Erfindung stellt ein einzigartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Befriedigung der genannten Bedürfnisse bereit.

Genauer gesagt, wendet sich die vorliegende Erfindung dem Problem der indeterminierten Signaturinkremente durch Verwendung eines Steuermusters zu, das die Taktzählwerte liefert, von denen bekannt ist, daß ein indeterminiertes Signaturinkrement vorkommen wird. Anstatt zu versuchen, eine Vielzahl von Gattern anzusteuern, um einzelne Bits auszumaskieren, blockiert die vorliegende Erfindung einfach die Aufzeichnungs- oder Verarbeitungstaktimpulse während Taktzählwerten, wo ein indeterminiertes Inkrement vorkommt. Dieses Ergebnis wird durch Verwendung eines Komparators zum Vergleichen der sequentiellen Taktzählwerte des Steuermusters mit der aktuellen Taktzählung und Blockieren des Taktimpulses, wenn es eine Übereinstimmung gibt, erreicht. Da anstelle einer Mehrzahl von Gattern ein einzelner Aufzeichnungsimpuls gesteuert wird, sind das Verfahren, die Schaltung und die Programmierung, die benötigt werden, weniger kompliziert, weniger teuer und leicht ausführbar.

Es ist daher eine wichtige Aufgabe dieser Erfindung, ein einfaches und wenig kostenaufwendiges Verfahren zur Behandlung der indeterminierten Signaturmusterinkremente in einem RPT-Signaturtestsystem bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Gerät mit einfachem und wenig kostenaufwendigem Aufbau zur Behandlung der indeterminierten Signaturmusterinkremente in einem RPT-Signaturtestsystem bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung indeterminierter Signaturmusterinkremente bereitzustellen, bei dem die Programmierung zur Ausführung des Verfahrens einfach und wenig kostenaufwendig ist.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Behandlung indeterminierter Signaturmusterinkremente bereitzustellen, bei der die erforderliche Programmierung einfach und wenig kostenaufwendig auzuführen ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerung über einen Einzelimpuls anstelle über einzelne Signaturmusterbits bereitzustellen.

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vollständiger deutlich, wobei:

Fig. 1A ein vereinfachtes Schaltbild eines Gerätes nach dem Stand der Technik ist, das eine Signaturanalyse einer zu testenden Einrichtung liefert,

Fig. 1B eine Tabelle ist, die Beispiele der in dem in Fig. 1A gezeigten Gerät verwendeten Testmusterinkremente zeigt,

Fig. 1C eine Tabelle ist, die Beispiele von Signaturmusterinkrementen zeigt, die durch die in Fig. 1A gezeigte im Test befindliche Einrichtung erzeugt werden,

Fig. 1D eine Darstellung der Taktimpulse ist, die an die in Fig. 1A beschriebene Einrichtung angelegt werden,

Fig. 1E eine Darstellung der Taktimpulse ist, die an die Signaturaufzeichnungseinrichtung der in Fig. 1A beschriebenen Einrichtung angelegt werden,

Fig. 2A ein vereinfachtes Schaltbild eines Signaturanalysegerätes nach dem Stand der Technik ist, das individuelle indeterminierte Signaturmusterbits behandelt,

Fig. 2B eine Tabelle ist, die Beispiele der bei der in Fig. 2A gezeigten Einrichtung verwendeten Testmusterinkremente zeigt,

Fig. 2C eine Tabelle ist, die Beispiele der durch die in Fig. 2A gezeigte Einrichtung im Test erzeugte Signaturmusterinkremente zeigt,

Fig. 2D eine grafische Darstellung ist, die die an die in Fig. 2A gezeigte Einrichtung angelegten Taktimpulse zeigt,

Fig. 2E eine grafische Darstellung ist, die die an die Signaturaufzeichnungseinrichtung in dem in Fig. 2A gezeigten Gerät angelegten Aufzeichnungsimpulse zeigt,

Fig. 2F eine Tabelle ist, die Beispiele der Gatter-Ausgänge des in Fig. 2A gezeigten Gerätes zeigt,

Fig. 2G eine Tabelle ist, die Beispiele der aufgezeichneten Signaturbit-Gesamtzahlen zeigt, die durch die in Fig. 2A gezeigte Einrichtung erzeugt werden,

Fig. 3A ein vereinfachtes Schaltbild eines Signaturanalysegerätes ist, das eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nutzt,

Fig. 3B eine Tabelle ist, die Beispiele von Testmusterinkrementen zeigt, die in der in Fig. 3A gezeigten Einrichtung verwendet werden,

Fig. 3C eine Tabelle ist, die Beispiele von Signaturmusterinkrementen zeigt, die durch die in Fig. 3A gezeigten, im Test befindlichen Einrichtung erzeugt werden,

Fig. 3D eine grafische Darstellung ist, die die an die in Fig. 3A gezeigte Einrichtung anglelegten Taktimpulse zeigt,

Fig. 3E eine grafische Darstellung ist, die die an die Signaturaufzeichnungseinrichtung in dem in Fig. 3A gezeigten Gerät angelegten Aufzeichnungsimpulse zeigt,

Fig. 3F eine Tabelle ist, die ein Beispiel der durch die in Fig. 3A gezeigte Einrichtung aufgezeichneten Signaturmusterinkremente zeigt,

Fig. 4 ein Schaltbild eines Schaltungsanalysegerätes ist, das eine alternative bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nutzt.

Fig. 3A zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines Signaturanalysegerätes, das ein bevorzugtes Beispiel der vorliegenden Erfindung benutzt. Wieder wurden Schaltungselemente mit ähnlichen Funktionen wie die Schaltungse1emente in Fig. 1A und 2A mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Vor dem Übergang zu einer detaillierten Beschreibung des in Fig. 3A gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist festzustellen, daß die Fig. 3B, 3C und 3D jeweils den Testmusterinkrementen, Signaturmusterinkrementen und Taktimpulsen entsprechen, die bei der in Fig. 3A gezeigten Einrichtung auftauchen. Diese Figuren entsprechen exakt den Fig. 1B, 1C und 1D und den Fig. 2B, 2C und 2D, wie sie unter Bezugnahme auf die in den Fig. 1A bzw. 2A gezeigte Einrichtung beschrieben wurden.

In Fig. 3A ist ein Signaturanalysesystem gezeigt, das ähnlich zu demjenigen der Fig. 1A ist, aber unter Hinzufügung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die innerhalb des gestrichelten Gebietes 200 gezeigt ist. In Fig. 3A ist ein Zähler 210 so geschaltet, daß er die auf den Leitungen 10 angelegten Taktimpulse empfängt. Der Zähler 210 erzeugt eine Taktimpulszählung, die der Anzahl der von den Leitungen 10 empfangenen Taktimpulse entspricht. Fig. 3D ist eine grafische Darstellung, die die auf den Leitungen 10 angelegten Taktimpulse zeigt. Der Taktimpulszählungs-Ausgang auf der Leitung 220 wird an den ersten Eingang eines Komparators 230 angelegt. Der zweite Eingang des Komparators 230 empfängt den Ausgang eines Speichers 240 über die Leitung 250. Die Inhalte des Speichers 240 sind Werte aufeinanderfolgender Taktimpulszählungen, bei denen ein bekanntes indeterminiertes Signaturmusterinkrement auftreten wird.

Wenn die Taktimpulszählung am ersten Eingang des Komparators 230 mit dem bekannten indeterminierten Zählwert am zweiten Eingang des Komparators 230 übereinstimmt, gibt der Komparator 230 über die Leitung 260 ein Signal aus, das einen indeterminierten Zustand widerspiegelt. Dieses Signal wird zum Speicher 240 zurückgeführt, um den Speicher 240 zum veranlassen, auf den nächsten indeterminierten Zählwert zu inkrementieren.

Das Signal auf der Leitung 260 wird auch dem ersten Eingang eines UND-Gatters 270 zugeführt. Der zweite Eingang des UND-Gatters 270 empfängt von der Leitung 10 die Taktimpulse, die durch ein Verzögerungselement 280 verzögert wurden.

Während der Taktimpulszählungen, bei denen determinierte Signaturmusterinkremente an den Eingängen der Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 auftreten, wird an den Eingängen des Komparators 230 keine Übereinstimmung auftreten. Während dieser Taktimpulszählungen ist das Signal vom Komparator 230 an den ersten Eingang des UND-Gatters 270 so, daß es den verzögerten Taktimpulsen am zweiten Eingang erlaubt ist, das UND-Gatter 270 zu passieren und als Aufzeichnungsimpulse ausgegeben zu werden. Fig. 3E ist eine grafische Darstellung, die zu den Zeitpunkten D, D+2 und D+3 auftretende Aufzeichnungsimpulse zeigt, die exakt den determinierten Signaturmusterinkrementen bei den Taktimpulszählungen D, D+2 und D+3 in Fig. 3C entsprechen. Diese Aufzeichungsimpulse werden über eine Leitung 300 an den Takteingang der Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 angelegt. Damit wird während Taktimpulszählungen, wo determinierte Signaturmusterinkremente an den Eingängen der Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 auftreten, die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 über die Leitung 300 einen Aufzeichnungsimpuls empfangen und das determinierte Signaturmusterinkrement aufzeichnen.

Bei Taktimpulszählungen, während derer indeterminierte Signaturmusterinkremente an den Eingängen der Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 auftreten, wird eine Übereinstimmung an den Eingängen des Komparators 230 auftreten. Während dieser Taktimpulszählungen ist das einen indeterminierten Zustand reflektierende Signal vom Komparator 230 an den ersten Eingang des UND-Gatters 270 so, daß es den verzögerten Taktimpulsen am zweiten Eingang nicht erlaubt ist, durch das UND-Gatter 270 hindurchzugehen. Fig. 3E zeigt das Nichtvorhandensein von Aufzeichnungsimpulsen zu den Zeitpunkten D+1 und D+4 an, die exakt den indeterminierten Signaturmusterinkrementen zu den Taktimpulszählungen D+1 und D+4 in Fig. 3G entsprechen. So wird während Taktimpulszählungen, wo indeterminierte Signaturmusterinkremente an den Eingängen der Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 auftreten, die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 über die Leitung 300 keinen Aufzeichnungsimpuls empfangen und deshalb das indeterminierte Signaturmusterinkrement nicht aufzeichnen.

Fig. 3E zeigt eine grafische Darstellung der durch die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 in Fig. 3A empfangenen Aufzeichnungsimpulse. Da die vorliegende Erfindung das Verfahren des Steuerns der Aufzeichnungsimpulse zur Behandlung indeterminierter Signaturmusterinkremente nutzt, gibt es zwei Hauptunterschiede zwischen den Aufzeichnungsimpulsen der vorliegenden Erfindung und den Aufzeichnungsimpulsen der oben beschriebenen Geräte nach dem Stand der Technik.

Erstens entspricht die Zeit D dem ersten möglichen Zeitpunkt, zu dem ein Aufzeichnungsimpuls erzeugt werden kann, wie der Fig. 3E entnommen werden kann. Dieser Zeitpunkt D entspricht exakt der Verzögerungszeit D, die erforderlich ist, damit das erste Signaturmusterinkrement an den Eingängen der Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 erscheint. Damit unterscheidet sich die Behandlung des ersten Auftretens der Aufzeichnungsimpulse bei der vorliegenden Erfindung von der Behandlung der Aufzeichnungsimpulse bei den oben beschriebenen Geräten nach dem Stand der Technik, wo die Zeit des ersten Auftretens irrelevant ist.

Zweitens gibt es, da die vorliegende Erfindung die Aufzeichnungsimpulse nutzt, um sich dem Problem der indeterminierten Inkremente zuzuwenden, eine Abwesenheit von Aufzeichnungsimpulsen bei jenen Taktimpulszählungen, wo an den Eingängen der Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 ein indeterminiertes Signaturmusterinkrement erscheint, ein Merkmal, welches in scharfem Kontrast zu den oben beschriebenen Geräten nach dem Stand der Technik steht, wo die an die Leitungen 10 angelegten kontinuierlichen Taktimpulse auch als Aufzeichnungsimpulse genutzt werden. Diese beiden Unterschiede sind leicht aus einem Vergleich der Aufzeichnungsimpulse in Fig. 1E und 2E mit den Aufzeichnungsimpulsen in Fig. 3E zu ersehen.

Fig. 3F ist eine Tabelle, die die aufgezeichneten Signaturmusterinkremente zeigt, die als Ergebnis der oben beschriebenen Verarbeitung aufgezeichnet wurden. Aus der Tabelle in Fig. 3F ist zu ersehen, daß Signaturmusterinkremente durch die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 zu Zeiten D, D+2 und D+3 aufgezeichnet worden sind, die exakt den determinierten Signaturmusterinkrementen der Fig. 3C entsprechen. Folglich behandelt die vorliegende Erfindung jedes Signaturmusterinkrement als Ganzes, was zum Aufzeichnen nur der determinierten Signaturmusterinkremente führt, während indeterminierte Signaturen ignoriert und nicht aufgezeichnet werden.

Zusätzlich dazu, daß sie im Schaltungsaufbau einfacher ist, ist die vorliegende Erfindung gegenüber dem Verfahren nach dem Stand der Technik nach Fig. 2A auch bezüglich der Programmierung vorteilhaft. Wie oben erwähnt, erfordert die Programmierung mit dem Verfahren nach dem Stand der Technik, daß ein Steuermusterinkrement bereitgestellt wird, um die Steuertätigkeit für jedes Signaturmusterinkrement zu steuern; daher muß, wenn das digitale Testmuster eine Million Inkremente lang ist, das Steuermuster auch eine Million Inkremente lang sein. Im Gegensatz dazu erfordert es die Programmierung mit der vorliegenden Erfindung lediglich, daß sequentielle Taktzählwerte geliefert werden, wo indeterminierte Inkremente vorkommen. Dieses Steuermusterprogramm kann leicht durch Fehlersimulation eines "guten" Modellgerätes mit dem pseudozufälligen RPT-Testmuster und anschließendes Aufzeichnen der resultierenden Taktimpulszählungen, während derer ein indeterminiertes Inkrement vorkommt, formuliert werden. Obwohl ein digitales Testmuster eine Million Inkremente lang sein kann, können indeterminierte Zustände nur während einiger hundert Inkremente vorkommen, weshalb das Steuermuster nur die entsprechende Anzahl von einigen hundert Inkrementen lang sein muß. Damit liefert die vorliegende Erfindung enorme Zeiteinsparungen im Hinblick auf die Formulierung und Eingabe eines viel kürzeren Steuerprogramms. An diesem Punkt ist zu beachten, daß die Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 durch irgendeine andere Art von Aufzeichnungseinrichtung ersetzt werden kann, ohne aus dem Blickfeld dieser Erfindung zu geraten. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, daß eine Vergleichseinrichtung einen unmittelbaren Vergleich des Signaturmusterinkrementes mit einem bekannten "guten" Signaturmusterinkrement ausführt, statt das Signaturmusterinkrement für einen späteren Vergleich aufzuzeichnen. Daher kann der oben beschriebene Aufzeichnungsimpuls allgemeiner als Impuls bezeichnet werden (d.h., daß das Aufzeichnen nur eine Form der Verarbeitung ist, die ausgeführt werden kann).

Fig. 4 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie es im gestrichelten Gebiet 200 gezeigt ist. Taktimpulse, die über Leitungen 10 durch das Signaturanalysegerät aufgenommen wurden, werden einem Zähler 210 zugeführt. Der Zähler 210 erzeugt eine Taktimpulszählung, die über eine Leitung 400 den Adreßeingängen eines Ein-Bit-Speichers 410 zugeführt wird, um durch das Speicherfeld zu inkrementieren. Die Einsen und Nullen der aufeinanderfolgenden Ein-Bit-Speicherplätze werden über die Leitung 240 an einen ersten Eingang eines UND-Gatters 270 gelegt, um die Steuerung der Taktimpulse durch das UND-Gatter 270 zu steuern. So wird der Ein-Bit-Speicher 410 geladen, und seine Ausgaben bewirken, daß das UND-Gatter während Taktimpulszählungen, wo das Signaturmusterinkrement determiniert ist, eingesteuert wird, und während Taktimpulszählungen, wo das Signaturmusterinkrement indeterminiert ist, ausgesteuert wird. Wieder wird die Verzögerung der Taktimpulse durch die Einrichtung 200 so gewählt, daß Aufzeichnungsimpulse durch das UND-Gatter 270 über die Leitung 300 zu exakt den Zeitpunkten ausgegeben werden, wo ein determiniertes Signaturmuster an den Eingang der Signaturaufzeichnungseinrichtung 60 angelegt wird. Die Fig. 3A bis 3F gelten auch für Fig. 4.

Obwohl das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 eine weitere Vereinfachung der Impulssteuerschaltung darstellt, ist zu beachten, daß es einen Programmierungs-Kompromiß dahingehend gibt, daß das Steuermuster soviele Inkremente wie das RPT-Testmuster haben muß, wie dies für das Gerät nach dem Stand der Technik entsprechend Fig. 2 der Fall war. Es ist jedoch zu beachten, daß dieses Ausführungsbeispiel gegenüber dem Verfahren nach dem Stand der Technik insofern noch vorteilhaft ist, als nur ein Bit pro Inkrement benötigt wird, im Gegensatz zu der Vielzahl von Bits zur Steuerung einer Vielzahl von Gattern.

So liefern die beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ein einfaches Verfahren und eine einfache Vorrichtung mit wenig kostenaufwendigem Aufbau und wenig kostenaufwendiger Programmierung, so daß indeterminierte Signaturmusterinkremente in einem Signaturanalyse-Testgerät effizient gehandhabt werden können.


Anspruch[de]

1. Impulssteuerschaltung zum Gebrauch bei der Behandlung indeterminierter Signaturinkremente in einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Signaturanalyse digitaler Schaltungen, wobei die Impulssteuerschaltung eine Taktquelleneinrichtung zur Bereitstellung von Taktimpulsen (10) aufweist und

gekennzeichnet ist durch

eine Impulsausgabeeinrichtung (270) zum Ausgeben der Taktimpulse (10) während der Taktimpulszählungen, wo eine Signatur determiniert ist, und

eine Impulssteuereinrichtung (210, 230, 240), die mit der Taktquelleneinrichtung und der Impulsausgabeeinrichtung verbunden ist, zum normalen Durchlassen von Taktimpulsen von der Taktquelleneinrichtung an die Impulsausgabeeinrichtung während der Taktimpulszählungen, bei denen die Signatur determiniert ist, und zum Nicht-Durchlassen von Taktimpulsen (10) während der Taktimpulszählungen, wo die Signatur indeterminiert ist.

2. Impulssteuerschaltung nach Anspruch 1, bei der die Impulssteuereinrichtung aufweist:

eine Zählereinrichtung (210), die die Taktimpulse von der Taktquelleneinrichtung empfängt und einen Zählwert in Reaktion darauf erzeugt,

eine Speichereinrichtung (240) zum Liefern indeterminierter Zählwerte, wo ein indeterminiertes Signaturinkrement vorkommt,

eine Komparatoreinrichtung (230) zur Erzeugung eines Steuersignals in Reaktion auf einen Vergleich des Zählwertes von der Zähleinrichtung (210) mit den indeterminierten Zählwerten von der Speichereinrichtung (240), wobei das Steuersignal einen determinierten Zustand widerspiegelt, wenn der Vergleich nicht zu einer Übereinstimmung führt, und einen indeterminierten Zustand widerspiegelt, wenn der Vergleich zu einer Übereinstimmung führt, und

eine Schalteinrichtung (270) mit einem Eingangsanschluß, der so geschaltet ist, daß er die Taktimpulse von der Taktquelleneinrichtung empfängt, einem Ausgangsanschluß, der der Impulsausgabeeinrichtung entspricht, und einem Steueranschluß, der das Steuersignal von der Komparatoreinrichtung (230) empfängt, wobei die Schalteinrichtung dazu dient, die Taktimpulse von der Taktquelleneinrichtung an die Impulsausgabeeinrichtung hindurchzulassen, wenn das Steuersignal einen determinierten Zustand widerspiegelt, und die Taktimpulse nicht hindurchzulassen, wenn das Steuersignal einen indeterminierten Zustand widerspiegelt.

3. Impulssteuerschaltung nach Anspruch 2, bei der die Schalteinrichtung ein UND-Gatter (270) ist, das einen ersten Eingangsanschluß, der so geschaltet ist, daß er die Taktimpulse von der Taktquelleneinrichtung aufnimmt, einen zweiten Eingangsanschluß, der so geschaltet ist, daß er das Steuersignal von der Komparatoreinrichtung (230) aufnimmt, und einen Ausgangsanschluß hat, der der Impulsausgabeeinrichtung entspricht.

4. Impulssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Taktquelleneinrichtung einen Anschluß aufweist, der von der Vorrichtung zur Erzeugung einer Signaturanalyse Systemtaktimpulse empfängt.

5. Impulssteuerschaltung nach Anspruch 1, bei der die Impulssteuereinrichtung eine Speichereinrichtung (410) aufweist, die den Zählwert von der Zählereinrichtung (210) als eine Adresseneingabe empfängt, um den adressierten Speicherplatz auszugeben, und bei der der Steueranschluß der Schalteinrichtung (270) das Steuersignal von der Speichereinrichtung empfängt.

6. Impulssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die durch die Impulsausgabeeinrichtung ausgegebenen Taktimpulse als Aufzeichungsimpulse zur Steuerung der Aufzeichnung oder Verarbeitung der Signaturinkremente verwendet werden.

7. Verfahren zur Steuerung von Impulsen zur Behandlung indeterminierter Signaturinkremente in Einrichtungen, die eine Signaturanalyse digitaler Schaltungen erzeugen, mit den Schritten:

Bereitstellen einer Quelle von Taktimpulsen und

Zulassen einer Ausgabe der Taktimpulse (10) während der Taktimpulszählungen, wo die Signatur determiniert ist, und Nichtzulassen der Ausgabe der Taktimpulse während der Taktimpulszählungen, wo die Signatur indeterminiert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die ausgegebenen Impulse Verarbeitungsimpulse oder Aufzeichnungsimpulse sind.







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