Схемы сжатия

На рис. 4.26 представлена ячейка схемы сжатия, которая объединяет сигналы с двух ССВК. Выходами первой ССВК являются а_i1 и а_i2, а выхо­дами второй ССВК – b_i1 и b_i2.

Ячейка работает следующим образом:

если (а_i1 ≠ а_i2 и b_i1 ≠ b_i2), то f_i1 ≠ f_i2;

если (а_i1 ≠ а_i2 и b_i1 = b_i2), или (а_i1 = а_I2 и b_i1 = b_i2), или

(а_i1 = а_i2 и b_i1 ≠ b_i2), то f_i1= f_i2.

Рис. 4.26. Ячейка схемы сжатия

Данная реализация является самопроверяемой по отношению к классу одиночных константных дефектов. Если ССВК больше двух, то схемы сжатия реализуются в виде каскадной схемы.

Пример 4.1. На рис. 4.27 приведена каскадная схема сжатия для 5 ССВК. Число схем сжатия – 4, число каскадов – 3.

При N ССВК число каскадов

K_каск = ] log₂ N [.

Рис. 4.27. Каскадная реализация схемы сжатия

Число ячеек схемы сжатия

.

Данная реализация обладает рядом недостатков:

1. При увеличении числа каскадов увеличивается задержка, вноси­мая схемой сжатия.

2. Из-за неравномерного распределения задержек в схеме возможно кратковременное появление на выходе схемы сжатия комбинаций {00} или {11} при отсутствии неисправности.

Установлено, что константная модель дефектов, работающая для ТТЛ и ТТЛШ логики, не дает правильного представления о дефектах в БИС, построенных по ЭСЛ и МОП-технологии (ТТЛ – транзисторно-тран­зисторная логика; ТТЛШ – ТТЛ Шоттке; ЭСЛ – эмиттерно-связанная ло­гика; МОП – метал-оксид-полупроводник).

Ниже приведена реализация ячейки сжатия на МОП-транзисторах, позволяющая провести анализ на обнаружение неконстантных дефектов (рис. 4.28). Кроме обрывов в цепях, в данной схеме обнаруживаются де­фекты типа короткое замыкание (КЗ), в том числе мостиковые КЗ.

Рис. 4.28. Ячейка схемы сжатия на n МОП транзисторах

Например, КЗ1 обнаруживается при b_i1 = a_i1 = 1, а КЗ2 – при a_i2 = b_i2 = = 1. Реализация схемы сжатия на уровне транзисторов позволяет несколько уменьшить задержку, так как задержка, вносимая транзистором, меньше, чем задержка, вносимая вентилем.

Кратковременные ложные срабатывания можно исключить за счет стробирования выходов схемы сжатия в нужные моменты времени. Кроме того, можно воспользоваться идеей одновыходной динамической ССВК, представленной на рис. 4.29.

Рис. 4.29. Одновыходная ССВК

К ССВК наряду с выходами контролируемого устройства подключен дополнительный вход Х_о, в зависимости от значения которого выход f для исправных КУ и ССВК будет равен 0 или 1. Значение Х_о должно в про­цессе функционирования меняться, меняя тем самым ожидаемое значение на выходе f.