Diagnostika číslicových zařízení

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět je zaměřen na metody měření a testování číslicových zařízení, popisuje funkce a použití přístrojů používaných v číslicové technice. V teoretičtěji orientované části seznamuje se základy šíření číslicových signálů, reflektometrií a metastabilitou. Dále se zabývá metodami měření na standardních rozhraních a sběrnicích a na sériových komunikačních linkách, metodami analýzy programového vybavení a interakce SW/HW. Je představena metoda „boundary scan“ pro testování číslicových systémů a metody pro testování implementací programovatelných součástek (FPGA). V závěru jsou krátce představeny techniky produkčního testování.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Cíle, metody a prostředky diagnostiky číslicových zařízení.

2. Výrobní technologie logických obvodů a její vliv při měření.

3. Osciloskopy - typy, funkce, parametry a příslušenství.

4. Metodika a příklady využití osciloskopů v číslicové technice.

5. Šíření číslicových signálů vedením, reflektometrie.

6. Logické analyzátory - funkce, parametry a příslušenství.

7. Metodika a příklady využití logických analyzátorů v číslicové technice, spolupráce s osciloskopem.

8. Metastabilita a synchronizace.

9. Metodika měření na standardních rozhraních - PCI, SDRAM ...

10. Metody analýzy programového vybavení a testování interakcí HW/SW.

11. Embedded analyzátory - analýza implementací programovatelných součástek.

12. Specielní analyzátory číslicových rozhraní (USB, PCI Express ...), měření na sériových rozhraních.

13. Diagnostické rozhraní JTAG, metoda boundary scan.

14. Metody produkčního testování (AOI, AXI, BIST, ICT ) a metody DFT.

Osnova cvičení:

1. Úvod - rozdělení, bezpečnost práce.

2. Měření statických a dynamických parametrů integrovaných obvodů různých technologií.

3. Digitální osciloskop.

4. Logický analyzátor.

5. Reflektometrie - diagnostika kabeláže počítačových sítí.

6. Měření na sběrnici PCI.

7. Metastabilní chování klopných obvodů.

8. Analýza běhu programového vybavení v reálném čase logickým analyzátorem.

9. Měření na sériových rozhraních, analýza jitteru.

10. Využití „embedded analyzátoru“ pro diagnostiku návrhu FPGA.

11. Analýza USB komunikace osciloskopem a specializovaným analyzátorem.

12. Diagnostika systému s rozhraním JTAG metodou „Boundary Scan“.

13. Vliv parametrů měřicího řetězce při měření číslicových signálů.

14. Závěrečné cvičení - náhrady a zápočty.

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Kreidl, M. a kol.: Diagnostické systémy. Vydavatelství ČVUT, Praha 2001

[2] Young, B.: Digital Signal Integrity. Prentice Hall 2000, ISBN 978-0130289049

[3] Johnson, H.: High Speed Digital Design: A Handbook of Black Magic. Prentice Hall PTR 1993, ISBN: 978-0133957242

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/AD0B38DCZ

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: