最新第11章-数字系统测试技术课件PPT
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集成电路设计基础第11章数字集成vlsi系统设计基础
时序逻辑电路分析
通过对时序逻辑电路的输入、输出及状态进行分析，了解其工作原理和特性。
时序逻辑电路设计
根据实际需求，选用合适的触发器和组合逻辑电路，设计出满足特定功能的时序逻辑电路。同时 需要考虑时序问题，确保电路的正确性和稳定性。
03
数字集成VLSI系统关键技术
高性能计算技术
并行处理技术
通过多核处理器、GPU加速等技术提高计算能力。
逻辑综合
将HDL代码转换为门级网表，优化电路性能并降低功 耗。
布局布线
根据电路需求和工艺要求，将门级网映射到具体的 芯片上，实现电路的物理实现。
时序分析
对布局布线后的电路进行时序分析，确保电路时序的 正确性和性能。
仿真验证与测试方法
前仿真
在电路设计阶段进行仿真验证， 检查电路功能和性能是否符合设 计要求。
THANKS
感谢观看
集成电路设计基础第11章数 字集成vlsi系统设计基础
• 数字集成VLSI系统概述 • 数字集成VLSI系统基本原理 • 数字集成VLSI系统关键技术 • 数字集成VLSI系统实现方法
• 数字集成VLSI系统应用实例 • 数字集成VLSI系统前沿研究动态
01
数字集成VLSI系统概述
定义与发展历程
柔性电子在数字集成VLSI中潜在价值
柔性电子器件
利用柔性基底和可弯曲的电 子材料制造柔性电子器件， 实现可穿戴、可折叠的数字
集成VLSI系统。
生物兼容性
柔性电子具有良好的生物兼 容性，可用于生物医学应用 中与人体紧密接触的电子设
备。
轻量化与便携性
柔性电子器件具有轻量化、 薄型化和可弯曲的特点，便 于携带和集成到各种移动设 备中。
应用领域及市场需求
通过对时序逻辑电路的输入、输出及状态进行分析，了解其工作原理和特性。
时序逻辑电路设计
根据实际需求，选用合适的触发器和组合逻辑电路，设计出满足特定功能的时序逻辑电路。同时 需要考虑时序问题，确保电路的正确性和稳定性。
03
数字集成VLSI系统关键技术
高性能计算技术
并行处理技术
通过多核处理器、GPU加速等技术提高计算能力。
逻辑综合
将HDL代码转换为门级网表，优化电路性能并降低功 耗。
布局布线
根据电路需求和工艺要求，将门级网映射到具体的 芯片上，实现电路的物理实现。
时序分析
对布局布线后的电路进行时序分析，确保电路时序的 正确性和性能。
仿真验证与测试方法
前仿真
在电路设计阶段进行仿真验证， 检查电路功能和性能是否符合设 计要求。
THANKS
感谢观看
集成电路设计基础第11章数 字集成vlsi系统设计基础
• 数字集成VLSI系统概述 • 数字集成VLSI系统基本原理 • 数字集成VLSI系统关键技术 • 数字集成VLSI系统实现方法
• 数字集成VLSI系统应用实例 • 数字集成VLSI系统前沿研究动态
01
数字集成VLSI系统概述
定义与发展历程
柔性电子在数字集成VLSI中潜在价值
柔性电子器件
利用柔性基底和可弯曲的电 子材料制造柔性电子器件， 实现可穿戴、可折叠的数字
集成VLSI系统。
生物兼容性
柔性电子具有良好的生物兼 容性，可用于生物医学应用 中与人体紧密接触的电子设
备。
轻量化与便携性
柔性电子器件具有轻量化、 薄型化和可弯曲的特点，便 于携带和集成到各种移动设 备中。
应用领域及市场需求
数字系统测试
本章主要介绍了四方面的内容：1. 数字系统测试的基本原理，包括常用术语、故障模型等数字系统测试和数据域分析的基本概念、建立在通路敏化思想上的D算法和用数学方法寻求组合电路测试的布尔差分法、基于迭接阵列的时序电路测试方法和时序电路功能核实序列、随机测试和穷举测试的基本原理、数据域测试系统的组成和原理概述；2. 逻辑分析的主要特点、类型以及它的主要技术指标；逻辑分析仪的基本结构和组成原理；触发与跟踪方式、显示方式和在软硬件测试中的应用方法。
3. 可测性设计技术，包括可测性设计的基本原理，扫描可测性设计技术，内建自测试技术和边界扫描测试技术。
4．误码率测试和嵌入式微处理器的可测性设计。
11．1 数字系统测试的基本原理本节要求理解数字系统测试、数据域测试和传统时域测试和频域测试相比所具有的特点；理解数字系统测试和故障诊断中常用的故障模型；理解敏化通路法、D算法的基本原理和用D算法求解无冗余组合逻辑电路单故障测试矢量的基本步骤；了解用迭接阵列方法测试时序电路的基本原理；掌握一阶布尔差分法的运用和同步序列、引导序列和区分序列三种时序电路的功能核实序列的求法；理解随机测试和穷举测试的基本思想。
掌握数据域测试系统的基本和基本原理，特别是特征分析的原理和数字信号源的作用和原理。
11.1.1 数字系统测试和数据域分析的基本概念1．数字系统测试和数据域测试的特点与其它测试领域相比，数字系统测试和数据域测试有许多鲜明的特点，例如：第一，数字系统的响应与激励之间不是简单的线性关系。
第二，随着数字集成电路集成度增长，常常不得不依靠少数外部测试点上所得到的有限测试结果去推断电路内部所发生的复杂过程。
第三，在微机化数字系统中，除了由于硬件故障引起外部信息错乱外，还可能由于软件问题而导致异常输出。
第四，在一个数字系统的某一点上所发生的事件，往往经过若干个内部工作循环以后，才会在另一点或输出端有所表现，甚至可能毫无表现。
第五，由于数字信息几乎都是多位传输的，且数据流往往很长，许多信号仅发生一次，而其中可能只有一位，甚至只在某一瞬时出错，造成故障和出错不易辨认和捕获。
《系统测试》PPT课件
$1000.00 screen 1
Deposit
Thread Card (Deposit) (PAN)
Port
100
inputs
Port outputs
Screen 2
与课程有关的问题
PIN entry Tran. request
1234 Screen 5
B2, B1, 25.00insert envelope
与课程有关的问题
ASF表示集成测试与系统测试间的缝隙，是集成测 试的最大测试项，是系统测试的最小测试项，因此 可以在两个级别上测试ASF
举例---数字输入ASF
系统测试过程
端口输入事件是由keysensor检测到的按下物理键，并作 为字符串变量发送给GetPIN 。GetPIN确定是否按下数字 键或取消键，并做出相应的应答。ASF最后显示屏幕2或 4
与课程有关的问题
以数据为中心的线索标识（续）
还可能有只读取但从不写入的初始数据（如 PAN和“预期PIN”对偶）
这种只读数据必须是系统初始化过程的一部分
如果不是，那么必须有创建这种数据的线索 因此，只读数据是一种源ASF指示器
以行动为中心的线索标识
与课程有关的问题
以行动为中心建模是需求规格说明的一种常见形式
Note that this stated order is the same as the testing order since these stages are in prerequisite order. (We can’t enter a PIN until successfully card entry…)
需求规格说明的基本概念
与课程有关的问题
目标
数字系统测试技术
④ D交运算规则（续）
◆D驱赶的过程
若活跃矢量中所有元件都不能实现D交，则后退到 前一活跃矢量，甚至退到最初阶段另选一个故障 原始D立方重新进行
重复上述过程，直至将D或D驱赶到某主输出为止 ⑤线确认和一致性检查 ◆一致性检查是指在一次D驱赶成功之后，检查所获得 的测试立方是否与各元件的简化表中的原始立方相一 致，以便及早发现矛盾而及早返回
0 0 0 0 0 0 0
D D D D
1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0
/D /D /D /D /D /D /D D
11、三、 时序电路测试方法简介
◆时序逻辑电路的测试比组合电路困难
时序电路中存在反馈，对电路的模拟、故障的侦 查和定位带来困难 时序电路中， t时刻的输出响应，既取决于t时 刻的输入，又取决于在此以前的输入，甚至可能 与从初始状态一直到时刻t的所有输入都有关系 时序电路的存贮作用往往使电路中一个单故障 相当于组合电路中的多故障，测试时序电路中 一个故障不再是单个简单的测试矢量，而需要 一定长度的输入矢量序列
D交 0 1 D D 0 0 φ 0 ψ ψ 1 φ 1 1 ψ ψ 0 1 D D D ψ ψ D μ λ D ψ ψ D λ μ
④ D交运算规则（续）
◆对Roth
D交操作规则的补充说明
符号φ和ψ分别表示D交为空和未定义
如果不出现φ和ψ，但出现λ和μ，则D交未定义
如果D交中只出现λ而不出现μ，则在第二个因 子中，所有的D变为D，D变为D
单通路和多通路都产生测试矢量 仅单通路能产生测试矢量
仅多通路能产生测试矢量
小结
◆ Schneider反例说明一维敏化不是一种算法 ◆对一特定故障寻找敏化通路时，还应考虑同时敏
第11节数字系统测试技术讲义
缺点：对大型时序电路，计算量太大 第14页
2 测试序列的产生
电子测量原理
◆功能测试和功能核实法测试同步时序电路
◆功能核实法测试同步时序电路的过程
利用同步序列或引导序列，将可能处于任何状态 的时序机同步或引导到一个固定或已知的状态
利用核实序列（例如区分序列）核实状态转换功 能。根据被测电路的输出来识别其初态、末态以 及中间经过的诸状态，从而侦查出故障
2 几个术语
电子测量原理
◆出错/错误(Error) ◆真速测试（AT-Speed Testing) ◆参数测试和逻辑测试 ◆测试主输入(Primary Input)
◆测试主输出(Primary Output)
◆测试图形/样式（Test Pattern）测试矢 量（Test Vectors）
◆测试生成 ◆故障覆盖率
第1页
3 故障模型
◆故障的模型化与模型化故障
（1）固定型故障（Stuck Faults ） 固定1故障(stuck-at-1)，s-a-1
固定0故障(stuck-at-0)，s-a-0 （2）桥接故障（Bridge Faults ） ◆桥接故障:两根或多根信号线间的短接
xx12 x3
x1
x2 x3
每个通道的触发条件可为： “ 1 ” “0” “x”
如：8个通道的组合触发条件设为：“011010X1” 则：该8个通道中出现数据： 01101001 或01101011 时均触发
第37页
基本的 触发跟踪方式：
电子测量原理
触发起始跟踪 触发终止跟踪
跟踪开始
数 据 流
数据窗口 触发起始跟踪
跟踪结束
（111）不是x2：s-a-0的测试矢量 （110）和（011）是x2：s-a-0的测试矢量
2 测试序列的产生
电子测量原理
◆功能测试和功能核实法测试同步时序电路
◆功能核实法测试同步时序电路的过程
利用同步序列或引导序列，将可能处于任何状态 的时序机同步或引导到一个固定或已知的状态
利用核实序列（例如区分序列）核实状态转换功 能。根据被测电路的输出来识别其初态、末态以 及中间经过的诸状态，从而侦查出故障
2 几个术语
电子测量原理
◆出错/错误(Error) ◆真速测试（AT-Speed Testing) ◆参数测试和逻辑测试 ◆测试主输入(Primary Input)
◆测试主输出(Primary Output)
◆测试图形/样式（Test Pattern）测试矢 量（Test Vectors）
◆测试生成 ◆故障覆盖率
第1页
3 故障模型
◆故障的模型化与模型化故障
（1）固定型故障（Stuck Faults ） 固定1故障(stuck-at-1)，s-a-1
固定0故障(stuck-at-0)，s-a-0 （2）桥接故障（Bridge Faults ） ◆桥接故障:两根或多根信号线间的短接
xx12 x3
x1
x2 x3
每个通道的触发条件可为： “ 1 ” “0” “x”
如：8个通道的组合触发条件设为：“011010X1” 则：该8个通道中出现数据： 01101001 或01101011 时均触发
第37页
基本的 触发跟踪方式：
电子测量原理
触发起始跟踪 触发终止跟踪
跟踪开始
数 据 流
数据窗口 触发起始跟踪
跟踪结束
（111）不是x2：s-a-0的测试矢量 （110）和（011）是x2：s-a-0的测试矢量
软件测试教学PPT-系统测试
户界面测试、可用性测试、逆向测试、安装测试、验 收测试； ◦ 要进行回归测试； ◦ 测试要遵从经济性原则。
系统测试类型
系统测试的测试类型包括功能测试、性 能测试、安装测试、压力测试、容量测 试、安全性测试、健壮性测试、可用性 测试、用户界面测试、文档测试等。其 中功能测试、性能测试、安装测试、可 用性测试等在一般情况下是必须的，而 其他的测试类型需要根据软件项目的具 体要求进行裁剪。
随着测试概念的发展，当前系统测试已逐渐侧 重于验证系统是否符合需求规定的非功能指标。 其测试范围可分为功能测试、性能测试、压力 测试、容量测试、安全性测试、图形用户界面 测试、可用性测试、安装测试、配置测试、异 常测试、备份测试、健壮性测试、文档测试、 在线帮助测试、网络测试、稳定性测试。
准备工作
软件测试
（四）系统测试
本章要点
系统测试前的准备 性能测试、压力测试和容量测试 安全性测试中需要考虑的问题 健壮性测试、容错性测试、恢复测试、
可用性测试过程 图形用户界面测试用例设计方法
系统测试概述
系统测试的对象包括源程序、需求分析阶段到 详细设计阶段中的各技术文档、管理文档、提 交给用户的文档、软件所依赖的硬件、外设甚 至包括某些数据、某些支持软件及其接口等。
安装测试不是寻找软件错误，而是寻找软件安装错误。 其测试目标包括：
◦ 安装程序能够正确运行； ◦ 程序安装过程正确； ◦ 程序安装完成后能够正确运行； ◦ 完善性安装后程序能正确运行； ◦ 程序能正确卸载； ◦ 程序卸载后系统能复原。
系统测试内容
可用性测试
可用性测试是指，让一群有代表性的用户尝试 对系统进行典型操作，同时观察员和开发人员 在一旁观察、聆听、做记录，以检测用户在理 解和使用系统方面到底有多好。这包括系统功 能、系统发布、帮助文本和过程，以保证用户 能够舒适地和系统进行交互。
系统测试类型
系统测试的测试类型包括功能测试、性 能测试、安装测试、压力测试、容量测 试、安全性测试、健壮性测试、可用性 测试、用户界面测试、文档测试等。其 中功能测试、性能测试、安装测试、可 用性测试等在一般情况下是必须的，而 其他的测试类型需要根据软件项目的具 体要求进行裁剪。
随着测试概念的发展，当前系统测试已逐渐侧 重于验证系统是否符合需求规定的非功能指标。 其测试范围可分为功能测试、性能测试、压力 测试、容量测试、安全性测试、图形用户界面 测试、可用性测试、安装测试、配置测试、异 常测试、备份测试、健壮性测试、文档测试、 在线帮助测试、网络测试、稳定性测试。
准备工作
软件测试
（四）系统测试
本章要点
系统测试前的准备 性能测试、压力测试和容量测试 安全性测试中需要考虑的问题 健壮性测试、容错性测试、恢复测试、
可用性测试过程 图形用户界面测试用例设计方法
系统测试概述
系统测试的对象包括源程序、需求分析阶段到 详细设计阶段中的各技术文档、管理文档、提 交给用户的文档、软件所依赖的硬件、外设甚 至包括某些数据、某些支持软件及其接口等。
安装测试不是寻找软件错误，而是寻找软件安装错误。 其测试目标包括：
◦ 安装程序能够正确运行； ◦ 程序安装过程正确； ◦ 程序安装完成后能够正确运行； ◦ 完善性安装后程序能正确运行； ◦ 程序能正确卸载； ◦ 程序卸载后系统能复原。
系统测试内容
可用性测试
可用性测试是指，让一群有代表性的用户尝试 对系统进行典型操作，同时观察员和开发人员 在一旁观察、聆听、做记录，以检测用户在理 解和使用系统方面到底有多好。这包括系统功 能、系统发布、帮助文本和过程，以保证用户 能够舒适地和系统进行交互。
《数字系统测试技术》课件
测试实践案例
分享一些实际测试案例，展示测试工具在数字系统 测试中的应用。
总结与展望
课程总结
回顾本课程的重点内容和学习收获，总结数字系统测试的关键要点。
未来展望
展望数字系统测试领域的发展趋势和前景，鼓励学生继续深入研究和实践。
教学方法
通过理论讲解、实例演示和互动讨论，帮助学生更好地理解和应用数字系统测试技术。
测试技术概述
1 测试基本概念
介绍测试的定义、目标和原则，以及测试过程中的关键概念。
2 测试方法
探讨常用的软件测试方法，包括黑盒测试、白盒测试、灰盒测试等。
3 测试策略
讲解不同测试阶段和测试类型下的策略选择，以及测试计划的制定。
数字系统测试
1
数字系统介绍
介绍数字系统的特点、组成部分和常见应用领域。
2
数字系统测试技术
探讨数字系统测试的方法和技术，包括功能测试、性能测试和可靠性测试等。
3
数字系统测试案例
通过实际案例分析，展示数字系统测试的过程和效果。
测试工具与实践
测试工具介绍
介绍常用的数字系统测试工具，包括仿真器、逻辑 分析仪和故障注入器等。
《数字系统测试技术》 PPT课件
我们欢迎大家来参加今天的《数字系统测试技术》课程。在本课程中，我们 将深入探讨数字系统测试的各种技术和方法，以及测试工具的使用。让我们 开始吧！
课程介绍
课程目标
了解数字系统测试的基本概念和原则，掌握常用的测试方法和策略。
课程内容
介绍数字系统测试的基础知识、测试方法、测试策略以及测试工具的使用。
数字系统实验.ppt
T1 001 A0
0 1E
R ←0
T2
010
2008年3月
R
A←0和 R←0在同一个时
钟沿完成。 且在T2状态
A
的有效时钟沿完成。
X
Z
组合电路
CP1
CP2
CLRA
E
CLRR
若E=1，则发出 CLRA，CLRR的 命令。
A0 R0
控制器
若E=0，只发出 A0 CLRA的命令。
EDA室 卢庆莉 编写
2008年3月
EDA室 卢庆莉 编写
（2）车外组合灯介绍
① 示宽灯（小灯）；
② 远光灯和近光灯（大灯）；
③ 雾灯；
④ 方向灯；
⑤刹车灯；
⑥倒车灯；
⑦ 警告灯(或称双跳灯)；
2008年3月
EDA室 卢庆莉 编写
5、汽车尾灯的位置
2008年3月
EDA室 卢庆莉 编写
6、汽车尾灯的操动杆原理
2008年3月
为小的系统。
2008年3月
EDA室 卢庆莉 编写
3、灯光系统的用途 （1）对内的用途：照明 （2）对外的用途：
1）说明驾驶员的行驶状态； 2）表示汽车在夜间和雾天的定位； 3）夜间道路的照明。
2008年3月
EDA室 卢庆莉 编写
4、灯光系统介绍 （1）车内照明灯介绍
① 仪表灯 ； ② 阅读灯； ③ 后备箱灯； ④其它灯（例如：门内灯）
2008年3月
EDA室 卢庆莉 编写
汽车尾灯设计之前要建立这样两个概念：
第一：汽车的灯光系统和汽车的系统没有关系， 有没有灯光系统不影响汽车行驶。
第二：了解汽车尾灯的用途。
只有清楚地了解了这两点，才能正确地设 计出汽车尾灯控制系统。
系统测试PPT演示课件
时间
1 2
4
10
系统测试的目的
目的： 通过与系统的需求定义做比较，发现软件
与系统定义不符合或与之矛盾的地方；系统测 试的测试用例应根据需求分析说明书来设计， 并在实际使用环境下运行； 对象： 项目级→软件（也可能包含硬件） 产品级→软件+硬件
11
认识系统测试
系统测试是测试人员需要花大量时间完成的， 也是软件交给用户进行验收测试前的最后一道 关口。
2.3功能层测试
产品特性里概念性功能可逐步分解，直至 能够对产品进行输入和输出测试的可实施 操作(基本功能)；
对产品的不同功能进行组合，考虑各类功 能的组合测试方案。
18
2.4指标/协议层测试
指标/协议层测试是据规格说明书和产品标准 (包括国际和国内标准)进行验证测试，它强 调的是标准的符合性，测试项目为预定义的 产品规格、行业标准、如新国际测试、 ITUT(国际电信联盟)标准测试等等。
25
逻辑功能测试（logic function testing）
为此计算器设 计简易测试用 例。
26
界面测试（UI testing）
UI：User Interface的缩写 比如，测试，win7 的漂亮界面， 搜狗输入法
的皮肤等等。
27
测试要点和常见故障：
易用性与合理性：步骤繁琐的操作，比例不协调、摆放 凌乱的窗口和控件，层次过多的子窗口和菜单
21 21
3.1 功能测试（function testing)
是系统测试中最基本的测试 不管软件内部的实现逻辑 主要根据产品的需求规格说明书和测试需求列
表验证产品的功能实现是否符合产品的需求规 格 个人认为，功能测试比性能测试更重要。只要 完成了功能测试，可以说测试工作已经完成了 大半。
1 2
4
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系统测试的目的
目的： 通过与系统的需求定义做比较，发现软件
与系统定义不符合或与之矛盾的地方；系统测 试的测试用例应根据需求分析说明书来设计， 并在实际使用环境下运行； 对象： 项目级→软件（也可能包含硬件） 产品级→软件+硬件
11
认识系统测试
系统测试是测试人员需要花大量时间完成的， 也是软件交给用户进行验收测试前的最后一道 关口。
2.3功能层测试
产品特性里概念性功能可逐步分解，直至 能够对产品进行输入和输出测试的可实施 操作(基本功能)；
对产品的不同功能进行组合，考虑各类功 能的组合测试方案。
18
2.4指标/协议层测试
指标/协议层测试是据规格说明书和产品标准 (包括国际和国内标准)进行验证测试，它强 调的是标准的符合性，测试项目为预定义的 产品规格、行业标准、如新国际测试、 ITUT(国际电信联盟)标准测试等等。
25
逻辑功能测试（logic function testing）
为此计算器设 计简易测试用 例。
26
界面测试（UI testing）
UI：User Interface的缩写 比如，测试，win7 的漂亮界面， 搜狗输入法
的皮肤等等。
27
测试要点和常见故障：
易用性与合理性：步骤繁琐的操作，比例不协调、摆放 凌乱的窗口和控件，层次过多的子窗口和菜单
21 21
3.1 功能测试（function testing)
是系统测试中最基本的测试 不管软件内部的实现逻辑 主要根据产品的需求规格说明书和测试需求列
表验证产品的功能实现是否符合产品的需求规 格 个人认为，功能测试比性能测试更重要。只要 完成了功能测试，可以说测试工作已经完成了 大半。
《数字系统测试技术》课件
总结词
智能终端测试是数字系统测试的重要组成部分，涉及用户体验和性能等方面的 测试。
详细描述
智能终端测试主要关注用户界面、功能性和性能等方面的要求，通常采用自动 化测试、用户体验测试等方法进行测试。测试内容包括界面交互、功能验证、 性能测试等。
案例四：软件产品的测试
总结词
软件产品测试是数字系统测试的核心，涉及 功能、性能和兼容性等方面的测试。
Байду номын сангаас测试台
03
提供测试所需的硬件和软件环境，用于测试数字系统的功能和
性能。
调试工具
调试器
用于跟踪和调试程序中的错误和异常，帮助开发人员定位问题。
分析器
用于分析程序的性能和资源使用情况，帮助开发人员优化程序。
监视器
用于实时监控数字系统的状态和参数，帮助测试人员快速发现问 题。
自动化测试工具
自动化测试框架
制定测试计划
明确测试目标、范 围、资源、时间等 。
执行测试
按照测试计划和用 例进行测试，记录 测试结果。
测试总结与报告
对测试过程进行总 结，编写测试报告 。
数字系统测试的常
03
用工具
仿真测试工具
模拟器
01
模拟数字系统的运行环境，用于测试软件或硬件在真实环境下
的表现。
仿真器
02
模拟数字系统的硬件行为，用于验证数字系统的功能和性能。
持续测试
持续测试是软件开发领域的新趋势，通过集成测试和持续 集成工具，实现代码变更后的即时测试，提高软件质量。
性能测试
随着云计算和大数据技术的应用，数字系统的性能测试将 更加重要，以确保系统在高负载和大规模数据下的稳定性 和可靠性。
智能终端测试是数字系统测试的重要组成部分，涉及用户体验和性能等方面的 测试。
详细描述
智能终端测试主要关注用户界面、功能性和性能等方面的要求，通常采用自动 化测试、用户体验测试等方法进行测试。测试内容包括界面交互、功能验证、 性能测试等。
案例四：软件产品的测试
总结词
软件产品测试是数字系统测试的核心，涉及 功能、性能和兼容性等方面的测试。
Байду номын сангаас测试台
03
提供测试所需的硬件和软件环境，用于测试数字系统的功能和
性能。
调试工具
调试器
用于跟踪和调试程序中的错误和异常，帮助开发人员定位问题。
分析器
用于分析程序的性能和资源使用情况，帮助开发人员优化程序。
监视器
用于实时监控数字系统的状态和参数，帮助测试人员快速发现问 题。
自动化测试工具
自动化测试框架
制定测试计划
明确测试目标、范 围、资源、时间等 。
执行测试
按照测试计划和用 例进行测试，记录 测试结果。
测试总结与报告
对测试过程进行总 结，编写测试报告 。
数字系统测试的常
03
用工具
仿真测试工具
模拟器
01
模拟数字系统的运行环境，用于测试软件或硬件在真实环境下
的表现。
仿真器
02
模拟数字系统的硬件行为，用于验证数字系统的功能和性能。
持续测试
持续测试是软件开发领域的新趋势，通过集成测试和持续 集成工具，实现代码变更后的即时测试，提高软件质量。
性能测试
随着云计算和大数据技术的应用，数字系统的性能测试将 更加重要，以确保系统在高负载和大规模数据下的稳定性 和可靠性。
第11章(93)教材配套课件
C1 状态P Q1Q0 C2 状态PgX Q1Q0 X
数字系统的规模可大可小，复杂程度差别也大，但通常 都是由组合和时序逻辑功能电路连接而成的。整个系统按照 一定的要求，实现复杂的逻辑运算。例如,通用计算机就是 一个典型的复杂数字系统。
第11章 数字系统设计基础
11.1.3数字系统的设计方法及设计流程 现代数字电路系统设计过程可以分为自底向上、自顶向 下以及混合设计三种。自底向上设计是指先进行基于门电路 级的设计，并在此基础上建立单元模块，逐级向上构成大模 块以至整个电路的方式。自顶向下是指把初始设计看做一个 大模块，逐级将其划分成子模块，直至物理实现。混合设计 则介于这两种设计方法之间，在设计大模块的同时还可以设 计其中的子模块及物理实现。
第11章 数字系统设计基础
控制器的控制形式可以多种多样，但其基本设计方法有较 强的规律性。由于常常以MSI计数器或移位寄存器为核心进行 设计，所以使用计数器进行设计时，状态编码要注意按照计数 器的编码规律来实现控制器的状态转换，使用移位寄存器进行 设计时，状态编码要注意按照移位寄存器的规律进行编码。
第11章 数字系统设计基础
自顶向下设计方法在数字系统设计中的设计流程如下： (1)分析系统任务，确定总体方案。 首先分析系统 设计任务，了解系统功能要求，选取合适的设计方案。通常 同一功能的系统有多种实现方法，必须对系统实现原理及方 法进行综合的比较和评判，慎重地选择，使所选方案既满足 系统要求，又结构简单、实现方便。
第11章 数字系统设计基础
图11－1－2 自底向上的设计方法
第11章 数字系统设计基础
2.自顶向下的设计方法 自顶向下的设计方法是从整个系统的功能要求出发，先 进行最上层的系统设计，然后逐级向下将全局系统分成若干 子系统，再将每个子系统分为若干功能模块，模块继续划分 成子模块，直至许多最基本的模块单元,如图11－1－3所示。
数字系统测试技术
化测试是关键环节之一。 发团队密切协作，确保
通过自动化测试，可以 自动化测试用例的编写
快速验证代码更改是否 和维护，以及在CI/CD
引入了缺陷，并确保软 流程中及时发现和修复
件质量。CI/CD流程中 缺陷。同时，测试团队
的自动化测试通常包括 还需要关注CI/CD工具
单元测试、集成测试和 的选择和配置，以便更
3
监控测试过程
对测试过程进行实时监控，确保测试按计划进行。
缺陷跟踪与修复
缺陷管理
建立缺陷管理系统，对缺陷进行跟踪和管理。
缺陷分析
对缺陷进行分析，确定缺陷原因和影响范围。
修复缺陷
开发人员修复缺陷，并进行验证。
回归测试与验收
回归测试
在修复缺陷后，对修改部分进行回归 测试，确保问题已解决且没有引入新 的问题。
系统验收
按照验收标准对系统进行全面验收， 确保系统满足需求和性能指标。
05
数字系统测试最佳实践
测试团队的组织与管理
明确测试团队职责
确保测试团队明确了解其职责，包括制定测试计划、设计测试用 例、执行测试、缺陷跟踪等。
建立有效的沟通机制
确保测试团队与其他相关部门（如开发、产品管理等）建立良好的 沟通机制，以便及时反馈测试进度和问题。
用于测试数字系统在高负载情 况下的性能表现。
压力测试场景
压力测试工具能够模拟各种高 负载场景，如大量用户同时访
问、高并发请求等。
压力测试指标
压力测试工具能够监测数字系 统的各项性能指标，如响应时
间、吞吐量等。
压力测试结果分析
压力测试工具能够对测试结果 进行分析，帮助开发人员了解
系统性能瓶颈。
缺陷管理工具
测试技术基础课件：测试系统的基本特性
测试系统的基本特性
2. 环节串、并联的运算法则 (1)两个环节 H 1 ( s )和 H 2 ( s )串联组成的系统如图 3-5 ( a )所示,如果它们之间没有能量交换,则串联后形成的系统 的传递函数 H (s )为
(3-12)
( 2 )两个环节 H1 ( s )和 H2 ( s )并联组成的系统如图 3 5 ( b ) 所示,则环节并联后形成的系统的传递函数 H (s)为
测试系统的基本特性
2.比例性 比例性又称齐次性，是指激励扩大了a倍，则响应也扩 大a倍。如有x(t)→y(t)，则对任意常数a，均有
(3－3)
3.微分特性 微分特性是指线性系统对输入微分的响应等于对该响 应的微分。如有x(t)→y(t)，则有
(3－4)
测试系统的基本特性
4.积分特性 积分特性是指若线性系统的初始状态为零(当输入为零 时，其输出也为零)，则对输入积分的响应等于对该输出响 应的积分。如有x(t)→y(t)，则当系统初始状态为零时，有
普拉斯变换之比。若 y (t )为时间变量 t 的函数,且当 t ≤0 时,有 y (t) =0 ,则 y ( t )的拉普拉斯变换 Y ( s )定义为
(3－9 )
测试系统的基本特性
则系统的传递函数 H (s)为
(3-10 ) (3-11 )
测试系统的基本特性
传递函数 H ( s )表征了一个系统的传递特性。其公式分 母中的 s 的幂次 n 代表了系统微分方程的阶次,也称为传递 函数的阶次。传递函数有以下几个特点:
(3－7 )
式中, B 为标定曲线偏离拟合直线的最大偏差; A为标称(全量程) 输出范围。
测试系统的基本特性
图 3-3 测试系统的标定曲线
第十一章--航空发动机数据系统PPT课件
谐振式压力传感器形式：弦振式、振膜式、振筒式等。 PW4000压力传感器（4处）：pamb、pt2、pt4.95、pb(燃烧室)
•26.03.2024
•8
四、流量及传感器
质量流量 体积流量 涡轮流量传感器：前后直管段长度应大于15倍和5倍 磁电式转换器：磁阻式、感应式、霍尔元件、光电元件变
换器等；
涡轮流量传感器特点：精度高、线性特性、测量范围宽、 反应灵敏、压力损失小等。
五、振动及传感器
(P390,表11.2)位置：风扇轴承、压气机、中介机匣、涡轮 传感器：速度式、加速度式 1、速度式测振原理 2、加速度式振动传感器原理
•26.03.2024
•9
六、位移测量 差动变压器式位移传感器 形式：1）II型；2）螺旋管型；3）“山”字型 特点：结构简单、灵敏度高、线性度好、测量范围宽。
温度测量：热电偶—400~12000C
电阻温度计—-60~4000C
压力测量：晶体振荡式传感器—可靠性高、稳定性好
转速传感器：齿轮式
•26.03.2024
•5
位移和转角测量：可变差动变压器（LVDT和RVDT）
一、转速及传感器
直接式：r/min(活塞式发动机) 相对转速：x%nmax 磁电感应式传感器（PW400、RB211、V2500、A320） EEC发电机（N2转速信号源）
第二节 典型的机载测试与显示系统
一、概述
FADEC系统将传感器采集、数字信号传给EEC（ECU），经 计算判断，发出指令控制发动机。
显示系统：EICAS或ECAM
二、boeing747-400飞机的机载显示系统
发动机指示及机组警告系统（EICAS） 1、驾驶舱EICAS系统：主发、辅发、警告、警戒、忠告、
•26.03.2024
•8
四、流量及传感器
质量流量 体积流量 涡轮流量传感器：前后直管段长度应大于15倍和5倍 磁电式转换器：磁阻式、感应式、霍尔元件、光电元件变
换器等；
涡轮流量传感器特点：精度高、线性特性、测量范围宽、 反应灵敏、压力损失小等。
五、振动及传感器
(P390,表11.2)位置：风扇轴承、压气机、中介机匣、涡轮 传感器：速度式、加速度式 1、速度式测振原理 2、加速度式振动传感器原理
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六、位移测量 差动变压器式位移传感器 形式：1）II型；2）螺旋管型；3）“山”字型 特点：结构简单、灵敏度高、线性度好、测量范围宽。
温度测量：热电偶—400~12000C
电阻温度计—-60~4000C
压力测量：晶体振荡式传感器—可靠性高、稳定性好
转速传感器：齿轮式
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位移和转角测量：可变差动变压器（LVDT和RVDT）
一、转速及传感器
直接式：r/min(活塞式发动机) 相对转速：x%nmax 磁电感应式传感器（PW400、RB211、V2500、A320） EEC发电机（N2转速信号源）
第二节 典型的机载测试与显示系统
一、概述
FADEC系统将传感器采集、数字信号传给EEC（ECU），经 计算判断，发出指令控制发动机。
显示系统：EICAS或ECAM
二、boeing747-400飞机的机载显示系统
发动机指示及机组警告系统（EICAS） 1、驾驶舱EICAS系统：主发、辅发、警告、警戒、忠告、
第11章 Verilog仿真验证
4
4
11.2 使用ModelSim进行仿真
1. 启动ModelSim
28.07.2021
精选完整ppt课件
5
5
11.2 使用ModelSim进行仿真
2. 建立仿真工程项目
28.07.2021
精选完整ppt课件
6
6
11.2 使用ModelSim进行仿真
2. 建立仿真工程项目
28.07.2021
精选完整ppt课件
精选完整ppt课件
64
64
第11章 Verilog仿真验证
精选完整ppt课件
1
11.1 Verilog仿真方法与仿真流程
28.07.2021
精选完整ppt课件
2
2
11.1 Verilog仿真方法与仿真流程
28.07.2021
精选完整ppt课件
3
3
11.2 使用ModelSim进行仿真
28.07.2021
精选完整ppt课件
11.4.2 用户自定义元件（UDP）
28.07.2021
精选完整ppt课件
38
38
11.4.2 用户自定义元件 （UDP）
28.07.2021
精选完整ppt课件
39
39
11.4 基本元件与用户自定义元件（UDP）
11.4.2 用户自定义元件（UDP）
28.07.2021
精选完整ppt课件
40
40
精选完整ppt课件
30
30
11.4 基本元件与用户自定义元件（UDP）
11.4.1 基本元件及其用法
28.07.2021
精选完整ppt课件
31
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第24页
2 敏化通路法和D算法
电子测量原理
④ D交运算规则
◆D交运算是建立敏化通路的数学工具
◆通过D交运算，逐级将故障信号（D或D）从故障点 敏化至可及输出端的过程叫做D驱赶（D drive）
◆Roth D交操作规则
D交
0
1
0
0φ0
1
φ1
1
0
1
D
ψψ D
D
ψψ D
第25页
D
D
ψψ
ψψ
D
D
μλ
λμ
2 敏化通路法和D算法
电子测量原理
④ D交运算规则 ◆对Roth D交操作规则的补充说明
符号φ和ψ分别表示D交为空和未定义 如果不出现φ和ψ，但出现λ和μ，则D交未定义 如果D交中只出现λ而不出现μ，则在第二个因子 中，所有的D变为D，D变为D
◆时延测试验证电路中任何通路的传输延迟不超
过系统时钟周期
第9页
3 故障模型
电子测量原理
（4）暂态故障（Temporary Faults ）
类型：瞬态故障和间歇性故障 瞬态故障 ：电源干扰和α粒子辐射等原因造成 间歇性故障：元件参数变化、接插件不可靠等造成
第10页
电子测量原理
11.1数字系统测试的基本原理
路不可能敏化成功，必须同时沿两条或两条以上的通
路才能成功敏化
x1
G5 5
G8 8 G9
x2 x3
G6 s-a-0
9
6
G10
G12 y 12
x4
G7 7
10 G11 11
同时沿G6G9G12 和G6G10G12 敏化方可 成功
第15页
1 敏化通路法和D算法
电子测量原理
◆扇出对敏化通路的影响，三种情况： 单通路和多通路都产生测试矢量 仅单通路能产生测试矢量 仅多通路能产生测试矢量 小结
◆故障a →f→g:故障传播或前向跟踪
◆一致性检验或反第1相2页跟踪(Backward Trace)
1 敏化通路法和D算法
电子测量原理
◆故障传播和通路敏化的条件
通路内一切与门和与非门的其余输入端均应赋于
“1”值，而一切或门和或非门的其余输入端应赋于“0”
值。
x1
a
x2
b
d
e
x3 c
f x2:s-a-0
① 简化表 又称电路的原始立方-----简化的真值表
形成：逻辑门用它的输出顶点名称表示 门输出顶点的标号大于所有输入顶点的标号
第17页
2 敏化通路法和D算法
基本门电路的简化表
1
3
2
123 11 11
000
电子测量原理
1
3
2
123 111 00
第18页
00
2 敏化通路法和D算法
基本门电路的简化表
12
xx12 x3
x1
x2 x3
xx12 x3
xx21 第8页 x3
电子测量原理
3 故障模型
（2）桥接故障（Bridge Faults ）
电子测量原理
p1
x.1
x1 . .
. .
xx.ss+1
F Y
xs . xs+1 .
ps
Y
.
.
.
xn
.
xn
（3）延迟故障（Delay Faults ）
◆延迟故障:电路延迟超过允许值而引起的故障
② 传递D立方
基本门电路的传递D立方
12
1
3
2
D0
0D
电子测量原理
3 D D
123
1
3
2
D 1D
1DD
第23页
2）敏化通路法和D算法
电子测量原理
③故障的原始D立方
---元件E的输出处可产生故障信号D或D的最小输入条件
1 2
123
11D
1 32
3
123
00D
区别：故障原始D立方实为激活故障的条件 故障传递D立方为传播故障信号的条件
第11章-数字系统测试技术
电子测量原理
11.1数字系统测试的基本原理
11.1.1 数字系统测试和数据域分析的基本概念 1 数字系统测试和数据域测试的特点
2 几个术语 3 故障模型
第2页
电子测量原理
1 数字系统测试和数据域测试的特点
◆电子测试的重要领域----数据域测试 ◆数据域测试的概念 ◆数字系统测试中的困难
11.1.2 组合电路测试方法简介 1 敏化通路法和D算法
2 布尔差分法
第11页
1 敏化通路法和D算法
电子测量原理
（1）敏化通路法 ◆通路（Path）和敏化通路(Sensitized Path)
x1
a
x2
b
x3 c
Af d
e B
g
Cy
电路的敏化过程 a f y 0→1 0→1 0→1
1→0 1→0 1→0
1 数字系统测试和数据域测试的特点 2 几个术语
3 故障模型
第7页
3 故障模型
◆故障的模型化与模型化故障
（1）固定型故障（Stuck Faults ） 固定1故障(stuck-at-1)，s-a-1
固定0故障(stuck-at-0)，s-a-0 （2）桥接故障（Bridge Faults ） ◆桥接故障:两根或多根信号线间的短接
1
3
1
2
1ห้องสมุดไป่ตู้
00
电子测量原理
3 0 0 1
1
3
2
123 110 01
第19页
01
2 敏化通路法和D算法
电路的简化表举例
电子测量原理
123456
1 1 1
G
4
0
0
0 0
1
4
2
5
6
111
G
5
00
3
0
000
G
6
11
11
第20页
2 敏化通路法和D算法
电子测量原理
② 传递D立方
◆把元件E输入端的若干故障信号能传播至E的输出端 的最小输入条件传递D立方
响应和激励间不是线性关系 从外部有限测试点和结果推断内部过程或状态 微机化数字系统的软件导致异常输出 系统内部事件一般不会立即在输出端表现 故障不易捕获和辨认
第3页
电子测量原理
第4页
电子测量原理
第5页
电子测量原理
第6页
电子测量原理
11.1数字系统测试的基本原理
11.1.1 数字系统测试和数据域分析的基本概念
y
g
有扇出电路的敏化过程
第13页
1 敏化通路法和D算法
x1 x2 x3
电子测量原理
单通路敏化成功，双通路敏化失败的例子
（111）不是x2：s-a-0的测试矢量 （110）和（011）是x2：s-a-0的测试矢量
第14页
1 敏化通路法和D算法
电子测量原理
◆Schneider提出的反例证明某些故障只通过一条通
◆ Schneider反例说明一维敏化不是一种算法 ◆对一特定故障寻找敏化通路时，还应考虑同时敏 化多个单通路的可能组合---多维敏化
◆对于多维敏化 ，必须寻球一种真正的算法 ---
D算法
第16页
2 敏化通路法和D算法
（2）D算法 ◆简化了多通路敏化法 ◆ 容易用计算机实现
电子测量原理
D ：正常电路逻辑值为1，故障电路为0的信号 D ：正常电路逻辑值为0，故障电路为1的信号
描述正常功能块对D矢量的传递特性 表明敏化通路的敏化条件 对被测电路的一种结构描述
◆构造传递D立方的Roth交运算规则
Roth交 0
1
0
0
D
0
1
D
1
1
0第21页 1
2 敏化通路法和D算法
② 传递D立方
基本门电路的传递D立方
电子测量原理
123
1
3
2
D0D
0DD
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1 2
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D 1D
1DD
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2 敏化通路法和D算法
2 敏化通路法和D算法
电子测量原理
④ D交运算规则
◆D交运算是建立敏化通路的数学工具
◆通过D交运算，逐级将故障信号（D或D）从故障点 敏化至可及输出端的过程叫做D驱赶（D drive）
◆Roth D交操作规则
D交
0
1
0
0φ0
1
φ1
1
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1
D
ψψ D
D
ψψ D
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D
D
ψψ
ψψ
D
D
μλ
λμ
2 敏化通路法和D算法
电子测量原理
④ D交运算规则 ◆对Roth D交操作规则的补充说明
符号φ和ψ分别表示D交为空和未定义 如果不出现φ和ψ，但出现λ和μ，则D交未定义 如果D交中只出现λ而不出现μ，则在第二个因子 中，所有的D变为D，D变为D
◆时延测试验证电路中任何通路的传输延迟不超
过系统时钟周期
第9页
3 故障模型
电子测量原理
（4）暂态故障（Temporary Faults ）
类型：瞬态故障和间歇性故障 瞬态故障 ：电源干扰和α粒子辐射等原因造成 间歇性故障：元件参数变化、接插件不可靠等造成
第10页
电子测量原理
11.1数字系统测试的基本原理
路不可能敏化成功，必须同时沿两条或两条以上的通
路才能成功敏化
x1
G5 5
G8 8 G9
x2 x3
G6 s-a-0
9
6
G10
G12 y 12
x4
G7 7
10 G11 11
同时沿G6G9G12 和G6G10G12 敏化方可 成功
第15页
1 敏化通路法和D算法
电子测量原理
◆扇出对敏化通路的影响，三种情况： 单通路和多通路都产生测试矢量 仅单通路能产生测试矢量 仅多通路能产生测试矢量 小结
◆故障a →f→g:故障传播或前向跟踪
◆一致性检验或反第1相2页跟踪(Backward Trace)
1 敏化通路法和D算法
电子测量原理
◆故障传播和通路敏化的条件
通路内一切与门和与非门的其余输入端均应赋于
“1”值，而一切或门和或非门的其余输入端应赋于“0”
值。
x1
a
x2
b
d
e
x3 c
f x2:s-a-0
① 简化表 又称电路的原始立方-----简化的真值表
形成：逻辑门用它的输出顶点名称表示 门输出顶点的标号大于所有输入顶点的标号
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2 敏化通路法和D算法
基本门电路的简化表
1
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000
电子测量原理
1
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00
2 敏化通路法和D算法
基本门电路的简化表
12
xx12 x3
x1
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电子测量原理
3 故障模型
（2）桥接故障（Bridge Faults ）
电子测量原理
p1
x.1
x1 . .
. .
xx.ss+1
F Y
xs . xs+1 .
ps
Y
.
.
.
xn
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xn
（3）延迟故障（Delay Faults ）
◆延迟故障:电路延迟超过允许值而引起的故障
② 传递D立方
基本门电路的传递D立方
12
1
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D0
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电子测量原理
3 D D
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1
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D 1D
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2）敏化通路法和D算法
电子测量原理
③故障的原始D立方
---元件E的输出处可产生故障信号D或D的最小输入条件
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00D
区别：故障原始D立方实为激活故障的条件 故障传递D立方为传播故障信号的条件
第11章-数字系统测试技术
电子测量原理
11.1数字系统测试的基本原理
11.1.1 数字系统测试和数据域分析的基本概念 1 数字系统测试和数据域测试的特点
2 几个术语 3 故障模型
第2页
电子测量原理
1 数字系统测试和数据域测试的特点
◆电子测试的重要领域----数据域测试 ◆数据域测试的概念 ◆数字系统测试中的困难
11.1.2 组合电路测试方法简介 1 敏化通路法和D算法
2 布尔差分法
第11页
1 敏化通路法和D算法
电子测量原理
（1）敏化通路法 ◆通路（Path）和敏化通路(Sensitized Path)
x1
a
x2
b
x3 c
Af d
e B
g
Cy
电路的敏化过程 a f y 0→1 0→1 0→1
1→0 1→0 1→0
1 数字系统测试和数据域测试的特点 2 几个术语
3 故障模型
第7页
3 故障模型
◆故障的模型化与模型化故障
（1）固定型故障（Stuck Faults ） 固定1故障(stuck-at-1)，s-a-1
固定0故障(stuck-at-0)，s-a-0 （2）桥接故障（Bridge Faults ） ◆桥接故障:两根或多根信号线间的短接
1
3
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1ห้องสมุดไป่ตู้
00
电子测量原理
3 0 0 1
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01
2 敏化通路法和D算法
电路的简化表举例
电子测量原理
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G
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2 敏化通路法和D算法
电子测量原理
② 传递D立方
◆把元件E输入端的若干故障信号能传播至E的输出端 的最小输入条件传递D立方
响应和激励间不是线性关系 从外部有限测试点和结果推断内部过程或状态 微机化数字系统的软件导致异常输出 系统内部事件一般不会立即在输出端表现 故障不易捕获和辨认
第3页
电子测量原理
第4页
电子测量原理
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电子测量原理
第6页
电子测量原理
11.1数字系统测试的基本原理
11.1.1 数字系统测试和数据域分析的基本概念
y
g
有扇出电路的敏化过程
第13页
1 敏化通路法和D算法
x1 x2 x3
电子测量原理
单通路敏化成功，双通路敏化失败的例子
（111）不是x2：s-a-0的测试矢量 （110）和（011）是x2：s-a-0的测试矢量
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1 敏化通路法和D算法
电子测量原理
◆Schneider提出的反例证明某些故障只通过一条通
◆ Schneider反例说明一维敏化不是一种算法 ◆对一特定故障寻找敏化通路时，还应考虑同时敏 化多个单通路的可能组合---多维敏化
◆对于多维敏化 ，必须寻球一种真正的算法 ---
D算法
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2 敏化通路法和D算法
（2）D算法 ◆简化了多通路敏化法 ◆ 容易用计算机实现
电子测量原理
D ：正常电路逻辑值为1，故障电路为0的信号 D ：正常电路逻辑值为0，故障电路为1的信号
描述正常功能块对D矢量的传递特性 表明敏化通路的敏化条件 对被测电路的一种结构描述
◆构造传递D立方的Roth交运算规则
Roth交 0
1
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D
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2 敏化通路法和D算法
② 传递D立方
基本门电路的传递D立方
电子测量原理
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2 敏化通路法和D算法