Δοκιμή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με χρήση του Inovys Personal Ocelot και του προτύπου IEEE Std. 1450 STIL (Standard Test Interface Language)

Abstract

Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι η μελέτη του προτύπου IEEE Std. 1450 STIL, των δυνατοτήτων που παρέχει ένας ελεγκτής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (hardware tester), όπως ο INOVYS PERSONAL OCELOT, και η δημιουργία ενός οδηγού χρήσης για τον παραπάνω ελεγκτή. Ο ελεγκτής Personal Ocelot μας δίνει τη δυνατότητα να επαληθεύσουμε την ορθή λειτουργία ενός νέου ολοκληρωμένου κυκλώματος προτού αυτό περάσει στο στάδιο της παραγωγής. Ο έλεγχος της ορθής λειτουργίας του ολοκληρωμένου κυκλώματος με την χρήση του ελεγκτή περιλαμβάνει: (α) την περιγραφή της αναμενόμενης συμπεριφοράς του ολοκληρωμένου κυκλώματος υπό δοκιμή, (β) την περιγραφή των δοκιμών (ή αλλιώς διανυσμάτων δοκιμής, test vectors), (γ) την σύνδεση του κυκλώματος στον ελεγκτή και (δ) την εκτέλεση των δοκιμών και συλλογή των αποτελεσμάτων. Η περιγραφή των αναμενόμενων εξόδων του κυκλώματος και των διανυσμάτων δοκιμής γίνεται με τη χρήση του προτύπου IEEE Std. 1450 STIL (standard test interface language). Το πρότυπο STIL, το οποίο προφέρεται ηθελημένα λάθος ως «στάιλ» από την ομάδα εργασίας ανάπτυξης του, είναι ένα πρότυπο το οποίο δημιούργησαν οι μεγαλύτερες εταιρίες στη βιομηχανία των κατασκευαστών ATE (automatic test equipment) και εργαλείων σχεδίασης (EDA tools, electronic design automation) για ευκολότερη και ταχύτερη εκτέλεση της διαδικασίας παραγωγής τους. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας μελετήθηκαν σε βάθος οι λειτουργικές δυνατότητες του ελεγκτή INOVYS PERSONAL OCELOT που διαθέτει το εργαστήριο Ενσωματωμένων Υπολογιστικών Συστημάτων του Πανεπιστημίου Πειραιά και του προτύπου STIL, και εκτελέστηκαν οι διαδικασίες ελέγχου ορθής λειτουργίας δύο (2) κυκλωμάτων μικρής κλίμακας: ενός αθροιστή και ενός πολλαπλασιαστή των 3-bit. Για την εκτέλεση των πειραματικών δοκιμών έγινε χρήση της πλακέτας FPGA Xilinx Spartan 3E στην οποία και υλοποιήθηκαν κυκλώματα ώστε να εκτελεστούν δοκιμές πραγματικών δεδομένων. Για την σύνδεση του ελεγκτή με τα ολοκληρωμένα κυκλώματα υπό δοκιμή, έγινε σχεδίαση και χρήση της πλακέτας Inovys Ocelot IO Board, η οποία και παρέχει σειρά ακροδεκτών (pin header) για τις εισόδους και εξόδους του ελεγκτή.