• обучитьcя применению САПР для верификации логических схем

• обучитьcя применению САПР для тестопригодного проектирования схем и тестов

• понять состояние и тенденции развития изучаемой отрасли

• познакомиться с международным стандартом тестопригодного проектирования

Обучаясь, люди

• создают, отлаживают, помещают в библиотеку простенькую комбинационную схему
• знакомятся с методами моделирования, анализа схем и проектировани тестов
• выполняют проектные работы и исследуют тестопригодность нескольких вариантов схемы, используя систему автоматизации проектирования (САПР) Tw-CAD
• знакомятся со стандартом тестопригодного проектирования, использу обучалку TEXAS INSTRUMENTS
• формируют комплексный отчет, который выносится на зачет

Обзор используемого программного обеспечения в среде DOS:

• процедура PIMIT помогает создать описания схемы в 2 форматах PCAD и Tw-CAD
• t и f - это простенькие студенческие программы моделировани комбинационных схем, использующие формат схемы из PCAD
• Tw-CAD - это САПР тестового обеспечения, написана на кафедре ИПМ ЛИТМО, реализует набор проектных работ выполняемых в пакетном режиме
• SCANED - это обучалка по JTAG (in English) от фирмы TEXAS INSTRUMENTS, имеет развитый сервис и графику

Лаба 1 Описание схемы и верификация проекта методом двоичного моделирования

О чем речь. Здесь Вы работаете с простенькой комбинационной схемой, создаете ее и проверяете получилось ли это, используя моделирование.

По предложенному кубическому покрытию спроектировать логическую схему на двухвходовых вентилях заданного базиса. Пронумеровав вентили, по шаблону "cxema.ank" составить описание своей схемы имя.ank и, используя процедуру PIMIT.bat, проверить его (см. ошибки в листинге имя.prn); когда ошибки исчезнут, пройдет ретрансляция

Выполнить верификацию проекта методом двоичного моделирования, иначе говоря, показать, что схема действительно реализует заданную булеву функцию:

В отчете привести формулы для построения схемы, рисунок и описани схемы в виде:

• имя.ank - исходный файл для ретрансляции

• имя.cmp - файл для программы моделирования от CXEMA (формат PCAD)

• имя.rd1 - файл для САПТ Tw-CAD

• привести карту Карно, результаты моделирования и схему с ручным прогоном на одном из наборов заданного покрытия

Используемые программы:

• PIMIT.bat – процедура, содержаща текстовый редактор ME с двумя окнами (для описани имя.ank и для вывода листинга имя.prn ) и ретранслятор CXEMA.exe
• t - программа двоичного моделирования

В порядке ознакомления – возможно моделирование в Tw-CAD.

Лаба 2 Троичное моделирование - анализ переходов

О чем речь. Исследуется поведение схемы в переходном процессе, в том числе состязания сигналов и явление статического риска сбоя.

Используя метод троичного моделирования, проанализировать поведение схемы в переходном процессе, подобрав по карте Карно такие примеры:

Указания: Выбирайте для моделирования только полностью определенные наборы, соответствующие клеткам карты Карно, обозначая их для удобства буквами А B C D.. Логические риски ищите только в заданном покрытии (в инверсном его просто нет).

В отчете приведите карту Карно с указанием переходов, на которых выполнялось моделирование, а также сами результаты моделирования с разъяснениями. Вручную троично промоделируйте переход с логическим риском сбоя; промоделировать дважды - для исходной и измененной схемы. Поясните механизм появления риска сбоя и его исчезновение при изменении схемы.

Используемые программы: t.exe в режиме троичного моделирования

Лаба 3 П-алгоритм – метод анализа схем

О чем речь. О формальном методе анализа схем, позволяющем по схеме восстановить реализованное в ней кубическое покрытие.

Построить вручную эквивалентное дерево, а затем эквивалентное кубическое покрытие (ЭКП) в том значении, что указано в исходном задании. ЭКП должно совпасть с результатом автоматического построения по Tw-CAD, а после пересечения эквивалентных координат – и с покрытием в исходном задании.

В отчете - эквивалентное дерево и таблица построени покрытия по П-алгоритму.

Используемые программы из Tw-CAD:

• работа Pialg - П-алгоритм, только кубы без противоречий,

• работа P - П-алгоритм, все кубы, включая противоречивые.

В качестве совета: Если кубов в покрытии десятки, то это повод задуматься насколько хорошо Вы реализовали схему?

Будет туго, если кубов слишком много!

Лаба 4 Проектирование теста для комбинационной схемы по кубическим покрытиям

О чем речь. Как формальным способом создать тест и как оценить его качество, как проверить свои выкладки по построению теста.

Предварительно надо, используя программу анализа полноты теста под названием F, проанализировать полноту тривиального исчерпывающего теста из 16 наборов, чтоб узнать непроверяемые, помеченные “минусом” неисправности - для них нельз построить тестовые наборы! Для них будут неприятности, перебор..

В качестве совета: “много минусов” - косвенное свидетельство плохой реализации!

Используемые программы: программа F для анализа качества теста.

В порядке ознакомления:

О чем речь.

Указание: выгоняйте всех, в том числе NC,VC,DN..- SCANED хочет 512кб RAM от DOS!

В отчете

• пояснить проблемы тестопригодного проектирования и связать прогноз проблем с оценками управляемости и наблюдаемости,
• показать как бы выглядела Ваша схема из лабы 6 с 16-разрядным регистром, нагруженным на 3 Ваших подсхемы, и как бы выглядели ее модули в варианте с элементами JTAG-структуры,
• показать 1 набор теста подсхемы S2, адаптированный к схеме через тестовый порт по пути

Запишите какие JTAG-команды должны быть загружены в микросхемы Вашей схемы:

• чтобы протестировать отдельно S2

• чтобы протестировать какую-либо связь S2 с регистром

• чтобы протестировать регистр

Лаба 6 Тестовое обеспечение и тестопригодное проектирование

О чем речь. Здесь Вы исследуете тестопригодность и проектируете тесты, работая в Tw-CAD с более сложной схемой, в которой 16-разрядный сдвиговый регистр является источником сигналов для 3 экземпляров Вашей комбинационной схемы.

ОБЩИЙ ПЛАН РАБОТ для лаб. 6. Как проектировщик, использу Tw-CAD, выполните следующее:

• при помощи работы Module поместите в библиотеку demo.bet свою ранее отлаженную схему, которая станет модулем и будет трижды применена в схеме;

• создайте описания 4 вариантов схемы, дав каждой свое имя, постройте модели

• MODLSI-модель схемы

• Test-генераци теста

• OutTest-вывод теста

• ModLSI-модель схемы

• TEST-генераци теста

• OutTest-вывод теста

В отчете:

Указание 1 - в качестве примера схемы  - см. описания  s.rd1 - схемный модуль ir2.rd1 - 8-разрядный регистр + 2 подсхемы

Указание 2 - для сравнения результатов проектировани используйте статистику по обработанным схемам и спроектированным тестам, которая автоматически сохраняется работой Test в файле статистики LITMO.sta и распечатывается работой HISTORY.

В порядке ознакомления: используя работу VERIOUT, автоматически спроектировать тест верификации и сравнить его с результатами ручного проектирования теста. Предварительно по ModLSI построить модель схемы в Tw-CAD.

В цикле работ применяется 3 вида описаний:

1. Анкета имя.ank-для ретрансляции в имя.cmp-формат PCAD, имя.rd1-формат Tw-CAD,- способ описания применим только для небольших комбинационных схем, лаба 1

2. Формат PCAD имя.cmp - для программ моделирования T,F, - описание руками не пишем, оно используется для лаб 2,3,5

3. Формат Tw-CAD имя.rd1 - для САПР тестового обеспечения Tw-CAD - способ описания применим для больших схем, используется для лаб 2,4,5,6

1)Анкета имя.ank - для ретрансляции в форматы PCAD и Tw-CAD

1-я колонка: "*" вводима ретранслятором информация,без "*" - это комментарии пустые строки - чтоб легче читать

сразу после "*" пишется двузначный код строки, 01 12 13 14 15 16 17

строки с кодами 1 12 13 14 15 16,17 16,17.. вводятся по порядку

строки *16 *17 надо сдублировать по числу вентилей Вашей схемы

Нумерация: сначала вентили.. с 1, а затем, после кратного 16 - ..входы,в остальном порядок нумерации безразличен,возможны пропуски в нумерации. Допустимы: номера вентилей 0 < N < 100,
и типы вентилей I,ILI,NI,NILI.
NN вентилей и входов, а также типы вентилей надо поместить в <уголки>..
<уголки> не имеют фиксированного формата и положения в строке
<тип > - прижат к левому уголку

Нижеследующий конкретный пример можно найти в файле cxema.ank и переименовать под своим именем

* 1 Анкета <cxema>.ank - имя в уголках мелкими буквами..

3 ПРИМЕР ----¬ -----¬ строки 2-11 это комментарии

11 Нумеруем c "1": сначала вентили.. затем, после кратного 16 - ..входы

*12 Число входов в схеме <2> это 17 и 18

*13 Число выходов в схеме <2> ,

*14 вот они: <3> <2>

*15 Число вентилей в схеме <16> - округлив 3 до кратного 16 !

*16 У вентиля < 1> типа <NILI> входных цепей < 1>

*17 <17>

*16 У вентиля < 2> типа <NI > входных цепей <2>

*17 <17><18>

*16 У вентиля < 3> типа <ILI> входных цепей <2>

*17 <1>< 2>

смотри: имя.prn - это листинг

исправляй имя.ank - это описание..
слушай .. ПИ-ПИ-есть ОШИБКИ ..
ПИ-есть Предупреждения ..и тишина-все хорошо

2) Формат PCAD имя.cmp - для программ моделирования T,F, автоматически из имя.ank

3) Формат Tw-CAD имя.rd1 - для схем и схемных модулей системы автоматизации проектировани тестового обеспечения Tw-CAD:

• 1-я колонка строки: "пробел"-вводимая информация, "не-пробел"-строка-комментарий

• пустые строки, пробелы везде - чтоб легче читать

• после ";" - это комментарии

• малые и большие буквы - не различаются

• не различаются одинаковые по начертанию русские и английскикие буквы B,С,D,H,К,М,О,P,T,X,У, а также цифра 3 и русская буква "З"

Нижеследующий конкретный пример можно найти в файле cxema.rd1 см. также примеры ir2.rd1, s.rd1

ПЛАТА: CXEMA ; <----- это заголовок схемы для Tw-CAD
  НЕИЛИ       - N1   :                  1/ 17,   25/1 ;
! тип_вентиля - имя  :   номер_контакта / цепь      ";" - конец информации
! или модуля в строке
! цепь должна иметь уникальное имя или номер (по источнику сигнала)
НЕИ - 2: 1/17, 2/18 ; после ";"-комментарий
     * : 25/2;  " *: " <--признак продолжения предыдущей строки
ИЛИ - 3: 1/1, 2/2, 25/3 ;
KOЛOДKA-IN: 1/17, 2/18 ; !
КОЛОДКА-EX: 3/3, 4/2 ;

1) скопируйте к себе каталог___/zvp/C - это 300кб

2) размещайте свои описания схем в своем каталоге____/C/test откуда и надо запускать Tw-CAD

3) для Tw-CAD пропишите путь автопоиска __/zvp/tw/test
"действует ли он?" - проверьте командой PATH

4) подключите русификатор KEYRUS графических фонтов для заглавного экрана Tw-CAD
Предупреждени: структуру каталога ../C/test => не изменть ../C/hlp/F => файлы не трогать!

Кратко о настройке Tw-CAD

Для выполнения работы в параметрах монитора Tw-CAD пропишите:

Описание каждого из 4 вариантов схемы должно храниться в отдельном файле имя.rd1 . MODLSI создает файл схемы имя.alf - в нем данные по схеме. В каталоге ____/C/test будут повлтьс протоколы по шагам выполняемой работы в виде текстовых файлов с именами tspr.t* , обновляемых каждой работой. Протоколы можно просматривать по F3. Нужные протоколы скопируйте и/или переименуйте.

Проектирование теста

• Test - автоматическа генерация теста контроля оборудования

• TestMan - пополнение теста контроля оборудования наборами, созданными вручную, например путем коррекции теста от OutLib

• VeriOut -автоматическа генерация теста верификации (только для выходов схемы)

• VeriSim - моделирование на ручных наборах с целью верификации

В файле схемы имя.alf хранится вс информация о схеме и тесте, ее можно просмотреть без повторного построения модели схемы, а тесты, выведенные в текстовые файлы, можно затем скорректировать для верификации:

• GateName - соответствие номеpов вентилей в Tw-CAD и Ваших номеpов

• Cover - для просмотра кубических покрытий и путей

• Grade - для просмотра таблицы проверок

• OutTest - для просмотра теста контроля оборудования

• OutVeri - для просмотра теста верификации

• OutLib - подготовительная - создает заготовку теста в файле
  имя.rd3 , затем этот файл корректируют с тем, чтобыподготовить тест для моделирования или анализа качества.

• HISTORY – просмотр файла статистики LITMO.sta , в котором сохраняется информация об обработанных схемах и построенных тестах.

К Лабе 6 см. примеры

Указание: используя работу Module, поместите Вашу схему в качестве модуля в библиотеку DEMO.BET, связав выход схемы с контактом 5

пусть НОМЕРа варианта- это НОМЕР=53₁₀=35₁₆= 311₄ --> _10,16,4 - это система счисления

пусть это 4 СЕКЦИИ СДВИГОВОГО РЕГИСТРА

Рекомендую собирать отчет в темпе выполнения работ, чтоб не забить свой Mб!

Не собирайте в отчет все-все, чтобы показать нам, что ВЫ делали вообще все распечатки-это никому не надо.. собирать все.. Все, что нужно, - оставьте.. Все, что не нужно - выбросьте! Главное - научитьс отличать одно от другого.. Желаю удачи! ZVP

Варианты заданий по К&Д

По указанию преподавателя создать комбинационную схему в заданном базисе по заданному покрытию