Testování a spolehlivost

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra číslicového návrhu

Anotace:

Studenti získají přehled v oblasti testování číslicových obvodů a o metodách pro zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti. Studenti budou schopni vytvořit test obvodu metodou intuitivního zcitlivění cesty, použít automatický generátor testovacích vzorků, budou schopni navrhnout snadno testovatelný obvod a obvod s vestavěným testovacím vybavením, budou schopni lokalizovat poruchy na základě výsledků testů. Dále budou schopni analyzovat spolehlivost a provozuschopnost obvodů a aktivně ovlivňovat tyto parametry. Studenti budou schopni navržené znalosti využít v komplexních projektech návrhu obvodů ASIC i FPGA.

Požadavky:

Základní znalost návrhu číslicových obvodů (BI-SAP).

Osnova přednášek:

1. Úvod, typy defektů, poruch, testování

2. Generování testu pro kombinační obvody

3. Algoritmy pro automatické generování testu (ATPG)

4. Testování sekvenčních obvodů, simulace poruch

5. Spolehlivost systémů, zvyšování spolehlivosti

6. Spolehlivostní modely, výpočet spolehlivosti

7. Testovatelný návrh (DFT)

8. Testování sekvenčních obvodů - scan návrh

9. Testování propojení, testování systémů na čipu

10. Prostředky vestavěné diagnostiky (BIST)

11. Komprese testu

12. Testování pamětí a FPGA obvodů

Osnova cvičení:

1. Úvod do předmětu

2. Poruchy v číslicových obvodech

3. D-Algoritmus, Booleovská diference

4. Generování testů pro kombinační obvody

5. Testování sekvenčních obvodů

6. ATPG Atalanta

7. Spolehlivostní modely s nezávislými prvky

8. Markovské spolehlivostní modely

9. Stromy poruch a další spolehlivostní modely

10. Spolehlivostní normy

11. Zápočtový test, Návrh vestavěné diagnostiky

12. Rezerva, zápočet

Cíle studia:

Cílem předmětu je studentům poskytnout základní orientaci v problematice testování obvodů a metodách zvyšování spolehlivosti a zabezpečení. Při řešení názorných příkladů a projektů studenti zjistí, jaká je složitost a časová náročnost detekce a lokalizace poruch. Na jednotlivých metodách řešení problému testování, zvyšování spolehlivosti a zabezpečení studenti pochopí výhody a nevýhody jednotlivých přístupů a budou schopni optimalizovat redundanci pro tyto účely zavedenou do systému. Absolvování předmětu studentům poskytne základní informace pro práci inženýra-návrháře i testovacího inženýra.

Studijní materiály:

O. Novák, E. Gramatová, and R. Ubar, „Handbook of testing electronic systems“. Praha: Publishing House of CTU, 2005. ISBN 80-01-03318-X.

Hlavička, J. „Diagnostika a spolehlivost“. Praha: ČVUT, 1998. ISBN 80-01-01846-6.

Hlavička, J. „Diagnostika a spolehlivost: cvičení“. Praha: ČVUT, 1998. ISBN 80-01-01714-1.

R. Velazco, D. McMorrow, J. Estela, „Radiation Effects on Integrated Circuits and Systems for Space Applications“, Springer, 2019, ISBN: 978-3-030-04660-6, 401 p.

Z. Navabi, „Digital System Test and Testable Design“, Springer, 2011, ISBN 978-1-4419-7547-8, p. 435

L. D., Protheroe D., „Digital circuit testing and design for testability“, in Design of Logic Systems, Springer, Boston, MA, ISBN: 978-0-412-42890-6, 1992

F. C. Wang, „Digital Circuit Testing: A Guide to DFT and Other Techniques“, Elsevier, ISBN 978-0-12-734580-2, 1991, 228 p.

F. da Silva, T. McLaurin, and T Waayers, „The Core Test Wrapper Handbook: Rationale and Application of IEEE Std. 1500“, Frontiers in Electronic Testing, 2006-th Edition, Springer, ISBN 978-0387307510, 2006, 276 p.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://moodle-vyuka.cvut.cz/course/view.php?id=2216

Další informace:

https://moodle-vyuka.cvut.cz/course/view.php?id=2216

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bc. program Informatika, studijní plán pro fázi studia bez oboru, verze 2015 až 2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, verze 2015 až 2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Teoretická informatika, verze 2015 až 2020 (volitelný předmět)
• Bc.obor Počítačové inženýrství, verze 2015 až 2020 (volitelný předmět)
• Bakalářský obor Informační systémy a management, verze 2015 až 2020 (volitelný předmět)
• Bakalářský obor Znalostní inženýrství, verze 2015, 2016 a 2017 (volitelný předmět)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Softwarové inženýrství, verze 2015 až 2020 (volitelný předmět)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Webové inženýrství, verze 2015 až 2020 (volitelný předmět)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Počítačová grafika, verze 2015 až 2020 (volitelný předmět)
• Bakalářský obor Znalostní inženýrství, verze 2018 až 2020 (volitelný předmět)
• Počítačová bezpečnost, verze 2020 (VO)
• Návrh a programování vestavných systémů, verze 2020 (PS)
• Počítačové systémy a sítě, verze 2020 (VO)
• Manažerská informatika, verze 2020 (VO)
• Softwarové inženýrství, verze 2020 (VO)
• Systémové programování, verze 2020 (VO)
• Webové inženýrství, verze 2020 (VO)
• Znalostní inženýrství, verze 2020 (VO)
• Specializace Teoretická informatika, verze 2020 (VO)
• Magisterský program Informatika, plán pro studenty bez specializace, verze 2020 (PS, VO)