Назад в библиотеку

Пост контролю зондової діагностики на FPGA

Автор: Бобровський К.В., Зінченко Ю.Є.
Источник:

Зараз на ринку СНГ домiнують пости контролю зондової діагностики (ПКЗД) виконаних по традиційній технології, що зумовлює їх коштовність, великі габарити та потужність, що потребляється. FPGA дозволяє реалізувати ПКЗД з меншими габаритами та затратами коштів. В цій доповіді розглядається ПКЗД типових елементів заміни (ТЕЗ), який був розроблений з використанням HDL- та FPGA-технологій проектування. Ця структура дозволяє реалізувати основні функції технічних засобів системи зондового діагностування (ЗД).

1. Функції технічних засобів системи ЗД

Зазвичай технічні засоби системи ЗД складаються з двох основних компонент: інструментальної ЕОМ і контрольно-діагностичної апаратури (КДА) [1]. Основу комплексу складає інструментальна ЕОМ.

ЕОМ комплексу виконує „інтелектуальні” функції системи ЗД: підготовку та обробку інформаційного забезпечення об’єкту діагностики (ОД), ведення баз даних, генерацію детермінованих і псевдовипадкових тестів, реалізацію алгоритмів пошуку несправності, діалог діагноста, що веде пошук, з ЕОМ та інше.

На КДА покладаються наступні функції:

  1. подача тестових векторів (ТВ) на зовнішні входи ОД;
  2. знімання і обробка тестових реакцій (ТР) з ОД;
  3. знімання і обробка тестових реакцій з внутрішніх контрольних точок ОД;
  4. управління синхронізацією ОД;
  5. управління живленням ОД;
  6. сполучення з органами управління і індикації зонда;
  7. обмін інформацією з ЕОМ;
  8. сполучення на фізичному рівні з ОД і ЕОМ.

ПКЗД призначений для генерації тестових послідовностей по зовнішньому інтерфейсу ОД. Він виконує наступні основні функції:

  1. видачу ТВ, що формуються в ЕОМ, на входи ОД в старт-стопному режимі;
  2. видачу тестів на робочій частоті ОД;
  3. знімання ТР в старт-стопному режимі і передачу їх до ЕОМ;
  4. стиснення зовнішніх ТР по методу сигнатурного аналізу на робочій частоті ОД;
  5. сполучення на фізичному рівні з ОД з ЕОМ;
  6. обмін інформацією з ЕОМ.

2. Структура ПКЗД

Структура ПКЗД зображена на рисунку 1. Реалізацію описаних функцій ПКЗД виконує за допомогою наступних основних вузлів:

  1. блоку зв’язку з ЕОМ (БЗЕОМ);
  2. блоку завантаження даних (БЗД);
  3. оперативної пам’яті (ОП) тестових векторів (ТВ);
  4. оперативної пам’яті тестових реакцій (ТР);
  5. блоку тестування (БТ);
  6. головного керуючого блоку (ГКБ);
  7. блоку зв’язку з об’єктом діагностики (БЗОД);
  8. блоку синхронізації (БС);
  9. блоку сполучення з зондом (БСЗ).

В БЗЕОМ реалізуються алгоритми сполучення з ЕОМ через один із стандартних апаратних інтерфейсів ПК (LPT, COM, USB, FireWire, інфрачервоний інтерфейс IrDA, Bluetooth, SCSI, ISA, EISA, ATA) або через інтерфейс комп’ютерних мереж (Ethernet), або через інший [2]. БЗЕОМ виконує наступні функції: обмін службовою інформацією з ЕОМ, завантаження ТВ та відвантаження ТР та сигнатур.

БЗД виконує функції пов’язані із завантаженням ТВ з ЕОМ до ОП та відвантаженням ТР до ЕОМ. ОП ТВ використовується для зберігання ТВ, ОП ТР – для зберігання ТР. Тип оперативної пам’яті вибирається в залежності від максимальної частоти на якій планується виконувати тестування.

БТ виконує наступні функції:

  1. зчитування тестових векторів з ОП та подачу їх до об’єкту діагностики;
  2. прийом тестових реакцій від ОД та запис їх до ОП;
  3. стиснення ТР за методом сигнатурного аналізу на робочій частоті ОД.

Головний керуючий блок узгоджує роботу всіх блоків ПКЗД.

БЗОД реалізує функцію сполучення на фізичному рівні між ОД та ПКЗД.

БС реалізує функцію синхронізації системи. Він генерує три синхросигнали: СИ, СИ1 та СИ2. СИ – синхронізує роботу всієї системи під час операцій, що безпосередньо не пов’язані з процесом тестування, а саме операцій внутрішнього налагодження та обміну з ЕОМ. Що ж до СИ1 та СИ2, то вони використовуються при тестуванні ОД.

БСЗ реалізує функції пов’язані з обміном інформацією з зондом та прийняттям інформації з контрольних точок ОД.

Структура ПКЗД

Рисунок 1 – Структура ПКЗД

На основі наведеної структури була розроблена принципова схема та здійснюється розробка конструкторської документації для виготовлення опитного зразка ПКЗД на базі мікросхеми FPGA сімейства CYCLONE фірми Altera.

Литература

  1. Автоматизация диагностирования электронных устройств/ Ю.В. Малышко, В.П. Чипулис. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 216 с..
  2. Аппаратные интерфейсы ПК/ М. Гук. – СПб.: Питер, 2002. – 528 с.
Назад в библиотеку