عنوان پایان‌نامه
بهبود قابلیت تست همزمان سیستمهای پردازش دیجیتال سیگنال
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-الکترونیک-مدار وسیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1536;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40480;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 1536
- تاریخ دفاع
- ۲۹ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- رسول یوسفی
- استاد راهنما
- بهجت فروزنده
- چکیده
- تست همزمان به عنوان راه حلی مناسب برای افزایش قابلیت اطمینان در مقابل خرابی¬های فیزیکی در پیاده¬سازی سیستم¬های دیجیتال معرفی شده است. هر چند روش¬هایی برای تست همزمان سیستم¬های دیجیتال در حالت عام وجود دارد اما بکارگیری این روش¬ها در پیاده¬سازی سیستم¬های پردازش دیجیتال سیگنال هزینه زیادی را تحمیل می¬کند و در بسیاری موارد کیفیت تست مطلوب نیست. از این رو در این پایان¬نامه روش¬های مختلفی برای تست همزمان این سیستم¬ها ارائه شده است که آن¬ها را می¬توان به دو دسته کلی تقسیم¬بندی کرد: دسته اول روش¬های مبتنی بر تعادل انرژی است و دسته دوم روش افزونگی زمانی که مختص فیلترها است. در دسته اول با بکارگیری مفاهیم سیستم¬های خطی روش¬هایی کارا با سربار سخت¬افزاری و محاسباتی کم برای تست همزمان سیستم¬های خطی تغییرناپذیر با زمان ارائه شده است. در این روش دیدگاه ما نسبت به تست متفاوت است و به جای تست سیستم به عنوان یک سخت¬افزار دیجیتال، تست را با استفاده از ویژگی¬های سطح بالای سیستم¬های خطی با آزمون مشخصه¬های فرکانسی قابل استخراج آن¬ها انجام می¬دهیم. در این روش مفهوم تعادل انرژی بین حوزه¬های زمان و فرکانس استفاده می¬شود و از الگوریتم گورتز جهت پیاده¬سازی بهینه سخت¬افزاری بهره گرفته می¬شود و سپس با انتقال تست در فرکانس صفر به ساختاری بهینه از نظر سربار سخت¬افزاری رسیدیم. ساختارهای ارائه شده در روش مبتنی بر تعادل انرژی را می¬توان به عنوان جزئی از سخت¬افزار تست غیربرخط جهت کاهش بیشتر سربار سخت¬افزاری تست نیز استفاده کرد. همچنین با توجه به ساختار مناسب این دسته افزودن قابلیت تست همزمان به خود این مدارات مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در دسته دوم با استفاده از افزونگی زمانی در سطح سیستم روشی برای بهره¬برداری از سخت¬افزارهای تعبیه شده برای تست غیربرخط در تست همزمان ارائه شده است. در این روش یک کانال محافظ، داده¬ی تست را به همراه داده¬ی پردازش به درون سخت¬افزار پردازشگر می¬فرستد و خطای احتمالی با استفاده از همان سخت¬افزار تست غیربرخط تشخیص داده می¬شود. برای ارزیابی روش¬های ارائه شده محیطی توسعه داده شده است که قابلیت تشخیص خطای روش¬های مختلف را با تزریق خطا به یک سیستم سالم و ارزیابی کارایی هر روش استخراج می¬کند.
- Abstract
- Concurrent testing detects physical failures that occur while the system is operating. Although there are several traditional techniques for concurrent testing of digital circuit, these techniques usually suffer from cost overhead or low test quality when applied to VLSI implementation of DSP systems. In this thesis, we have proposed several methods for concurrent test of DSP systems. First, we have introduced new concurrent test techniques based on analytical properties of linear DSP systems. The proposed test scheme uses linear system features instead of just blind testing as a digital hardware. First, a basic technique is introduced based on energy balance between input and output of systems in frequency domain. An optimal implementation of the developed technique is proposed to reduce area and computational overhead. The overhead is fixed and does not increase as complexity of LTI system increases. This basic technique is extended with more hardware overhead to effectively reduce fault detection latency. Also a simple test structure with small area overhead is introduced using energy balance and windowing concept at zero frequency. Also, a unification technique is proposed for online and offline test of digital filters to reduce area overhead of testing by sharing offline and online resources. Performance, area, and fault detection features of this technique are also discussed. We have developed a fault injector platform to evaluate validity of these methods.
