Hierarchical Physical Defect Reasoning in Digital Circuits

Hierarhiline füüsikaliste defektide analüüs digitaalskeemides

Sergei Kostin ； Raimund Ubar ； Jaan Raik ； Marina Brik

《Estonian Journal of Engineering》 17卷3期 (2011/09) Pp. 185-200

摘要

On kirjeldatud hierarhilist meetodit füüsikaliste defektide diagnoosiks kombinatoorsetes digitaalskeemides. Skeem esitatakse moodulite võrguna. Mooduliteks võivad olla nii skeemis kasutatavad teegi komponendid (näiteks keerukad loogikaelemendid) kui ka suvalised allskeemid. Kõrgtaseme rikete diagnoos viiakse läbi kahes faasis. Esimeses faasis leitakse kahtlustatavad vigased moodulid, kasutades kompaktseid kõrgtaseme diagnostika moodulsõnastikke. Selliste sõnastike suurus on lineaarses sõltuvuses moodulite arvust skeemis. Teises faasis kahtlustatavate vigaste moodulite arv ”surutakse kokku” moodulite defektse käitumise analüüsi abil testeksperimendi käigus. Madalal loogikatasandil lokaliseeritakse füüsikalised defektid kahtlustatavates moodulites kas moodulite diagnostikasõnastike abil või tagajärg–põhjus-analüüsimeetodil otseselt moodulite sees. Väljatöötatud uus rikete diagnoosi meetod aitab üle saada keerukusprobleemidest suurte elementide arvu korral diagnoositavates skeemides. Eksperimentaaltulemused kinnitavad uue meetodi kõrget diagnoosiresolutsiooni.

並列摘要

We propose a hierarchical physical defect-oriented approach for fault diagnosis in combinational digital circuits. We present the circuit as a network of modules. As modules we consider either library components (e.g. complex gates) of digital circuits or arbitrary subcircuits. The higher level fault diagnosis is carried out in two phases. In the first phase, faulty modules are located by cause-effect analysis using high-level faulty module dictionary. The size of the dictionary depends linearly on the number of modules in the circuit. In the second phase, the set of suspected faulty modules is pruned by reasoning of the defective behaviour. At the lower level, the physical defects are directly located in suspected faulty modules using defect libraries of the modules or by effect-cause reasoning inside the module. The proposed approach to fault diagnosis helps to cope with the growing complexities of digital circuits. The experimental results show high module-level diagnostic resolution of the proposed approach.

並列關鍵字

digital circuits ； physical defects ； fault models ； fault diagnosis ； diagnostic resolution