Методы и аппаратно-программные средства функционального тестирования СБИС микроконтроллеров при проведении радиационных испытаний на дозовые воздействия

• Автор: Лебедев, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Глава 1. Современные микроконтроллеры, методы и средства их радиационных испытаний

1.1 Номенклатура и особенности архитектуры современных микроконтроллеров

1.2. Влияние накопленной дозы на функционирование МК

1.3. Методы и средства, используемые при радиационных испытаниях микроконтроллеров и микропроцессоров

1.3.1. Методики функционального тестирования при проведении радиационных испытаний

1.3.2. Аппаратные средства для проведения радиационных испытаний

1.4. Выводы и постановка задачи

Глава 2. Анализ структуры микроконтроллеров и разработка тестируемых функциональных моделей

2.1. Анализ функциональной структуры микроконтроллеров с процессорным ядром MCS

2.2. Анализ функциональной структуры микроконтроллеров с процессорным ядром AVR

2.3. Анализ функциональной структуры микроконтроллеров с процессорным ядром ARM

2.4. Тестируемая функциональная модель типового микроконтроллера
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Разработка тестовых программ для функционального тестирования микроконтроллеров при проведении радиационных испытаний
3.1. Методы реализации функционального тестирования микроконтроллеров с помощью набора тестовых программ
3.1.1. Применение таблицы покрытия при формировании комплекта тестовых программ
3.1.2. Формирование тестовых циклических последовательностей для контроля результатов выполнения тестовых программ
3.1.3. Выявление отказавших функциональных блоков методом начожения виртуальных функциональных сегментов
3.2. Общая методика разработки тестовых программ для функционального тестирования микроконтроллеров
3.3. Разработка тестовых программ для испытаний микроконтроллера AT89S52
3.4. Разработка тестовых программ для испытаний микроконтроллеров семейства ATmega
3.5. Разработка тестовых программ для испытаний микроконтроллеров семейства LPC
3.6. Выводы по главе
Глава 4. Функциональное тестирование микроконтроллеров при проведении радиационных испытаний
4.1. Аппаратные средства для тестирования микроконтроллеров в процессе радиационных испытаний
4.2. Комплекс программного обеспечения для тестирования микроконтроллеров в процессе радиационных испытаний
4.3. Результаты функционального тестирования микроконтроллера AT89S52
4.4.Результаты функционального тестирования микроконтроллера АРт^а128Ь-8А1
4.5. Результаты функционального тестирования микроконтроллера ВРС2114РВ064
4.6. Результаты исследования функционирования микроконтроллеров АИУ^а128 при низкоинтенсивном облучении
4.7. Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Список использованных сокращений
АЛУ - арифметико-логическое устройство,
АЦП - аналого-цифровой преобразователь,
ВФС - виртуальный функциональный сегмент,
МК - микроконтроллер,
МП - микропроцессор,
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство,
ПК - персональный компьютер,
ПЛИС - программируемая логическая интегральная схема,
ПО - программное обеспечение,
СБИС - сверхбольшая интегральная схема,
ТП - тестовая программа,
ТФМ - тестируемая функциональная модель,
ФБ - функциональный блок,
ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь,
ШИМ - широтно-импульсная модуляция,
С1БС - процессор со сложной системой команд,
КЕРКОМ - электрически-программируемая память с электрическим стиранием,
ГГАС - аппаратный интерфейс тестирования цифровых устройств по
стандарту ШЕЕ 1149.1А
РС - программный счетчик,
ЫБС- процессор с сокращенной системой команд,
ЛОМ - постоянная память,
8Р - регистр - указатель вершины стека,
БЛ - регистр состояний,

• блок прерываний (IB) с регистрами, определяющими обработку запросов,
• 16-разрядный указатель стека (SP),
• статическое ОЗУ (SRAM) объемом 4Кбайт,
• 32 8-разрядных регистра общего назначения R0-R31 (GPR),
• арифметико-логическое устройство (ALU),
• регистр состояния (SREG),
• 16-разрядный программный счетчик (PC), адресующий 64 Кслов,
• флеш-память программ объемом 64К 16-разрядных слов,
• регистр и декодер команд (IDEC),
• порт для тестирования по стандарту JTAG (JTAG ТАР)
• внутренний блок отладки (On-Chip Debug),
• блок периферийного сканирования (BSCAN),
• электрически стираемое РПЗУ (EEPROM) с блоком программирования (PL),
• два последовательных порта USARTO, USART1,
• последовательный синхронный интерфейс (SPI),
• двухпроводной последовательный интерфейс (TWI),
• Аналоговый компаратор(АС),
• аналого-цифровой преобразователь (ADC),
• параллельные порты РА - PG с регистрами данных (DR) и регистрами направления передачи (DDR).
7 6 5 4 3 2 1
I Т Н S V N Z с
Рис.2.4. Формат содержимого регистра состояний 8РКО Содержимое регистра состояний БКЕО, формат которого показан на рис. 2.4, содержит признаки, используемые для управления выполнением программы:
С - признак переноса,
Z - признак нуля,
N - признак отрицательного результата (старший бит результата),
V - признак переполнения,
8 - признак знака результата при обработке чисел со знаком,
Н - признак полупереноса (перенос между тетрадами),
Т - бит трассировки (переводит процессор в пошаговый режим),