Реферат: П. В. Некрасов энпо «Специализированные электронные системы», Москва

УДК 621.38(06) Электроника




П.В. Некрасов

ЭНПО «Специализированные электронные системы», Москва


УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ
МИКРОПРОЦЕССОРА 1890ВМ1 ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
РАДИАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Разработано устройство для тестирования микропроцессора 1890ВМ1 при проведении радиационных исследований. Приведены особенности спроектированного устройства. Намечены тенденции дальнейшего развития устройства функционального контроля МП.


При проведении радиационных исследований интегральных схем (ИС) возникает проблема выбора функциональных тестов, способных наиболее точно характеризовать реальные параметры стойкости данной ИС. Наиболее сложной и актуальной проблемой в этом случае является проблема тестирования функционально сложных СБИС, таких как микропроцессоры(МП), микроконтроллеры(МК), ПЛИС. Перед нами была поставлена задача тестирования МП. Для подготовки исследований этого вида СБИС требуется:

Разработать устройство, обеспечивающее функционирование МП, имеющее электрическую и интерфейсную согласованность.

Написать программу на специфичном для конкретного МП языке (ассемблере), либо, при отсутствии компилятора, осуществить кодирование команд тестирующей программы микропроцессора вручную.

Произвести сопряжение полученного устройства с компьютером, задающим режимы работы устройства и контролирующим правильность выполнения тестов.

Необходимым условием для проектируемого устройства функционального контроля МП (УФКМП) является возможность производить тестирование СБИС на предельных для конкретной микросхемы частотах.

В данной работе рассматриваются принципы построения УФКМП для радиационных испытаний с углубленным функциональным контролем отечественного 32-х разрядного МП 1890ВМ1. СБИС 1890ВМ1 разработана в НИИСИ РАН и имеет следующие особенности: 32-х разрядная мультиплексированная шина адрес/данные, встроенный сопроцессор системного управления, позволяющий обрабатывать до 6 внешних прерываний, сопроцессор целочисленной арифметики способный производить операции над числами с плавающей запятой. Тактовая частота в режиме «Full frequency» составляет 33МГц.

Требуемое устройство было спроектировано и реализовано в базисе блока функционального контроля (БФК), построенного на основе ПЛИС фирмы Xilinx.[1] Тестирование МП осуществляется следующем образом (Рис. 1.). Сначала с помощью компьютера в память программ УФКМП записывается программа функционального теста, далее контроллер переводит устройство в режим работы МП. Информация о выполненных операциях сохраняется в память данных. Просмотреть результаты работы МП и обнаружить наличие сбоев можно, скачав память данных УФКМП в ПК и запустив программу анализа результатов. Для апробации устройства в данный момент построен тест, способный контролировать состояния регистров и работу блока АЛУ. В дальнейшем планируется:

Развитие процедуры функционального контроля для получения более полной информации о сбоях в работе сопроцессоров, формирователя адреса, программного счетчика и др.

Универсализация устройства для получения возможности производить радиационные исследования МП, с различными архитектурами, затрачивая минимальное время для их подготовке.






Рис. 1. Устройство тестирования СБИС микропроцессора 1890ВМ1

При помощи разработанного устройства планируется провести углубленные радиационные исследования МП 1890ВМ1 с целью выявления его наиболее уязвимых узлов и режимов работы.


Список литературы


Кнышев Д.А., Кузелин М.О. Плис фирмы «Xilinx»: описание структуры основных семейств. - М.: Издательский дом «Додека-ХХI», 2001. – с. 24

The Programmable Logic Data Book. //Logic Drive. San Jose, California, 1998. – с. 4.171.




______________________________________________________________________

ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 1