西安电子科技大学：《现代测试导论》课程PPT教学课件（测量方法与测量理论）第五章 数据域测量

第五章数据域测量 本章要点： ·数据域的基本概念 ·数据域测试系统与仪器 ·逻辑分析仪的组成、原理和应用 ·可测性设计技术 ·数据域测试的应用

第五章 数据域测量 本章要点: · 数据域的基本概念 · 数据域测试系统与仪器 · 逻辑分析仪的组成、原理和应用 · 可测性设计技术 · 数据域测试的应用

5.1数据域测试概述 5.1.1数据域的基本概念 1.数据信息-数据流 在数据域测试中首先要明确所测试的信号是： 信息一只有两种逻辑状态的二进制符号（“1”“0”或高低 电平)。 数据字—一多位二进制信息组合构成的一个“数据”。 数据流—一大量数据字有序的集合

5.1 数据域测试概述 5.1.1 数据域的基本概念 1.数据信息----数据流 在数据域测试中首先要明确所测试的信号是： 信息——只有两种逻辑状态的二进制符号（“1”/“0”或高/低 电平）。 数据字——多位二进制信息组合构成的一个“数据”。 数据流——大量数据字有序的集合

数据流的表示方式： 0001 0011 0101 0111 1001 0000 0010. 0100 0110 1000 b3 b2 b1 bo No.0 0000 No.1 0001 No.2 0010 No.3 0011 No.4 0100 No.5 0100 No.6 0110 No.7 0111 No.8 1000 No.9 1000 CLK 1234567 8 (a)逻辑定时显示方式 (b)逻辑状态显示方式 时钟脉冲下降沿时读数

数据流的表示方式： (b)逻辑状态显示方式 时钟脉冲下降沿时读数 (a)逻辑定时显示方式

2数字系统的特点 ()数字信号通常是按时序传递的； (2)信号几乎都是多位传输的； (3)信息的传递方式是多种多样的； (4)数字信号的速度变化范围很宽； (5)信号往往是单次的或非周期性的； (6)数字系统故障判别与模拟系统不同

2.数字系统的特点 (1)数字信号通常是按时序传递的； (2)信号几乎都是多位传输的； (3)信息的传递方式是多种多样的； (4)数字信号的速度变化范围很宽； (5)信号往往是单次的或非周期性的； (6)数字系统故障判别与模拟系统不同

5.1.2数据域测试的任务与故障摸型 1.数据域测试的任务及相关术语 故障侦查，或称故障检测，判断被测系统或电路 故障诊断 中是否存在故障； 故障定位，查明故障原因、性质和产生的位置 参数测试对表征被测器件性能的静态（直流）、 性能测试 动态（交流)参数的测试。 功能测试，对表征被测器件性能的逻辑功能的测试

5.1.2 数据域测试的任务与故障模型 1.数据域测试的任务及相关术语 故障诊断 故障侦查，或称故障检测，判断被测系统或电路 中是否存在故障； 故障定位，查明故障原因、性质和产生的位 置 性能测试 参数测试 对表征被测器件性能的静态（直流）、 动态（交流）参数的测试。 功能测试，对表征被测器件性能的逻辑功能的测试

3.被测对象与测试方法 数据域测试按被测对象可分为： ()组合电路测试，通常有敏化通路法、D算法、布尔差分法等。 (2)时序电路测试，通常采用迭接阵列、测试序列（同步、引导 和区分序列)等方法。 (3)数字系统测试，如大规模集成电路，常用随机测试（用伪随 机序列信号作激励)技术、穷举测试技术等

3.被测对象与测试方法 数据域测试按被测对象可分为： (1) 组合电路测试，通常有敏化通路法、D算法、布尔差分法等。 (2) 时序电路测试，通常采用迭接阵列、测试序列（同步、引导 和区分序列）等方法。 (3) 数字系统测试，如大规模集成电路，常用随机测试（用伪随 机序列信号作激励）技术、穷举测试技术等

5.1.3数据域测试系统与仪器 1.数据域测试系统组成 一个被测的数字系统可以用它的输入和输出特性及时序关系来 描述，它的输入特性可用数字信号源产生的多通道时序信号来 激励，而它的输出特性可用逻辑分析仪来测试，获得对应通道 的时序响应，从而得到被测数字系统的特性。 特征分析 数字信号源 被测数字系统 逻辑分析 时序参数测试 图5.2数据域测试系统的组成框图

5.1.3 数据域测试系统与仪器 1. 数据域测试系统组成 一个被测的数字系统可以用它的输入和输出特性及时序关系来 描述，它的输入特性可用数字信号源产生的多通道时序信号来 激励，而它的输出特性可用逻辑分析仪来测试，获得对应通道 的时序响应，从而得到被测数字系统的特性。 图5.2 数据域测试系统的组成框图 数字信号源 被测数字系统 特征分析 逻辑分析 时序参数测试

2.数据域测试仪器 1)逻辑笔 逻辑笔算不上仪器，但却是数字域检测中方便实用的工具。它 像一支电工用的试电笔，能方便地探测数字电路中各点的逻辑 状态，例如，笔上红色指示灯亮为高电平，绿灯亮为低电平， 红灯绿灯轮流闪烁表示该点是时钟信号。 2)数字信号源 数字信号源又称为数字信号发生器，是数据域测试中的一种重 要仪器，它可产生图形宽度可编程的并行和串行数据图形，也 可产生输出电平和数据速率可编程的任意波形，以及一个可由 选通信号和时种信号来控制的预先规定的数据流。 数字信号源是为数字系统的功能测试和参数测试提供输入激励 信号。功能测试是测出被测器件在规定电平和正确定时激励下 的输出，就可以知道被测系统的功能是否正常；参数测试可用 来测试诸如电平值、脉冲的边缘特性等参数是否符合设计规范

2.数据域测试仪器 1)逻辑笔 逻辑笔算不上仪器，但却是数字域检测中方便实用的工具。它 像一支电工用的试电笔，能方便地探测数字电路中各点的逻辑 状态，例如，笔上红色指示灯亮为高电平，绿灯亮为低电平， 红灯绿灯轮流闪烁表示该点是时钟信号。 2)数字信号源 数字信号源又称为数字信号发生器，是数据域测试中的一种重 要仪器，它可产生图形宽度可编程的并行和串行数据图形，也 可产生输出电平和数据速率可编程的任意波形，以及一个可由 选通信号和时种信号来控制的预先规定的数据流。 数字信号源是为数字系统的功能测试和参数测试提供输入激励 信号。功能测试是测出 被测器件在规定电平和正确定时激励下 的输出，就可以知道被测系统的功能是否正常；参 数测试可用 来测试诸如电平值、脉冲的边缘特性等参数是否符合设计规范

(1)数字信号源的组成 分配器 内部时钟和 起/停产生 分离电路 外部时钟 起/停 分频器 多路 格式 输出 通道0 存储器 器 化器 放大器 序列 寄存 地址计数器 多路 格式 输出 通道K 存储器 器 化器 放大器

(1)数字信号源的组成

(2)数据的产生 上图中的序列存储器在初始化期间写入了每个通道的数据，数 据存储器的地址由地址计数器提供。在测试过程中，在每一个 作用时钟沿上，计数器将地址加1。数据存储器输出的数据与 地址是一一对应的，这是产生线性数据流的一种简单方法，这 种方法提供的最大数据率每秒大于1O0 MbitS。 一个8：的多路器可将运行频率为F/8的8个并行输入位转换成 频率为F的串行数据流。对于低速的数字信号源，多路器可以 不要，从数据的每位数输出可直接产生一个串行数据流，该数 据流加到格式化器的输入端，通过格式化器将数据流与时钟同 步。在简单情况下，格式化器就是一个D触发器。数据的逻辑 电平加在D输入端，在时钟信号沿的作用下输出。 格式化器的输出直接驱动输出放大器，放大器的输出电平是可 编程的。在某些数字信号源中，通过在每个数据模块上提供外 部时钟和启动停止输入，以便产生不同的异步数据流

(2)数据的产生 上图中的序列存储器在初始化期间写入了每个通道的数据，数 据存储器的地址由地址计数器提供。在测试过程中，在每一个 作用时钟沿上，计数器将地址加1。数据存储器输出的数据与 地址是一一对应的，这是产生线性数据流的一种简单方法，这 种方法提供的最大数据率每秒大于100MbitS。 一个8:l的多路器可将运行频率为F／8的8个并行输入位转换成 频率为F的串行数据流。对于低速的数字信号源，多路器可以 不要，从数据的每位数输出可直接产生一个串行数据流，该数 据流加到格式化器的输入端，通过格式化器将数据流与时钟同 步。在简单情况下，格式化器就是一个D触发器。数据的逻辑 电平加在D输入端，在时钟信号沿的作用下输出。 格式化器的输出直接驱动输出放大器，放大器的输出电平是可 编程的。在某些数字信号源中，通过在每个数据模块上提供外 部时钟和启动/停止输入，以便产生不同的异步数据流