Testování a spolehlivost

Přednášející:

Petr Fišer (gar.)

Cvičící:

Petr Fišer (gar.), Martin Daňhel

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 a VHDL.

Osnova přednášek:

1. Úvod do testování číslicových obvodů: defekty, chyby, selhání, poruchy.

2. Generování testů kombinačních obvodů, intuitivní zcitlivění cesty.

3. Booleovská diference, D-algoritmus.

4. Lokalizace poruch. Minimalizace testů. Automatické generátory testů - ATPG.

5. Testování procesorů a pamětí, testování programovatelných obvodů a systémů na čipu (SoC).

6. IDDQ testování, testery, testování analogových obvodů.

7. Návrh obvodu pro snadnou testovatelnost, návrh obvodů podle normy IEEE 1149 a IEEE 1500.

8. Vestavěné diagnostické prostředky, generování testovacích vzorků, komprese vzorků a odezev.

9. Spolehlivostní modely, spolehlivostní ukazatele.

10. Spolehlivost obnovovaných a zálohovaných systémů.

11. Zabezpečení proti poruchám, samočinně kontrolované obvody.

12. Metody zvyšování spolehlivosti, návrh a použití vysoce spolehlivých obvodů.

Osnova cvičení:

1. projekt č. 1: Optimalizace testu kombinačních obvodů

2. projekt č. 2: Poruchová simulace- detekce a lokalizace poruch v kombinačních obvodech

3. projekt č. 3: Využití normy IEEE 1149 Boundary scan

4. projekt č. 4: Návrh obvodu s vestavěnou diagnostikou

5. projekt č. 5: Návrh obvodů se zvýšenou tolerancí poruch

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:

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.

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

Poznámka:

Rozsah=prednasky+proseminare+cviceni2p+1c, Prednasejici: prof. Ing. Ondřej Novák CSc.

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St	místnost T9:301 Fišer P. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Dejvice NBFIT učebnamístnost T9:345 Daňhel M. 14:30–16:00 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice NBFIT HW ucebna
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět oboru)
• Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (VO)
• Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (VO)
• Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět oboru)
• Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (VO)
• Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět oboru)