Analizor de Semnatura
Profesor coordinator: Andrei Ternauciuc
Echipa 2: Zoltan MISZLAI Robert BUZGA Alexandru BESLIU
Cuprins 1. Istoric......................................................................................................................................................... 3 2. Principiu de fuctionare .............................................................................................................................. 4 3. Tema propusa ........................................................................................................................................... 6 3.1. Schema digitala .................................................................................................................................. 7 3.2. Functionare ........................................................................................................................................ 7 4. Bibliografie ................................................................................................................................................ 8
1. Istoric Primele analizoare de semnatura, de tip serial, au fost introduse de firma Hewlett-Packard in anul 1977.
William (Bill) Hewlett si David (Dave) Packard ambii au absolvit ingineria electrica la Universitatea Stanford în 1934. Compania a inceput intr-un garaj, in apropiere de regiunea Palo Alto, in timpul unei prietenii pe care au avut-o cu fostul lor profesor Frederick Terman. Terman a fost considerat un mentor pentru cei doi studenti, pe care i-a ajutat sa creeze compania HewlettPackard. Parteneriatul a fost oficiat la 1 ianuarie 1939 cu o investitie de 538 dolari. Hewlett si Packard au aruncat o moneda pentru a decide cum va fi numita compania Hewlett-Packard sau Packard-Hewlett. Packard a castigat la aruncarea monedei, dar totusi si-a numit intreprinderea de fabricatie electronica "Hewlett-Packard Company".
In Romania, anul 1982, la Timisoara este realizat pentru prima data in tara un Analizor de semnaturi dezvoltat dupa o solutie originala brevetatade catre Mircea Vladutiu si inclus in calitate de modul in sistemul de testare automata THETA ROM FD101 executat in productie de serie la Filiala IPA din Cluj-Napoca si exportat in China.
2. Principiu de fuctionare Analizorul de semnaturi se foloseste in activitatea de depanare. Intr-un punct se culege o semnatura, adica o forma comprimata a fluxului de date. Semnatura se compara cu cea determinate cnd circuitul functioneaza bine si se decide daca nodul resprectiv functioneaza corespunzator sau nu. Daca nu, se culege semnatura intr-un nod anterior si tot asa. Analiza de semnaturi se poate aplica la fenomene sincrone, inclusive pe baza de magistrale dar nu si la fenomene asincrone, cum ar fi DMA pe magistrala.
Principiu de testare pe baza analizei se semnatura se bazeaza pe comprimarea fluxului informational de lungime mare dintr-un nod. Rezultatul comprimarii poarta numele de semnatura, iar instrumentul ce realizeaza comprimarea se numeste analizor de semnatura. Un analizor de semnatura face parte din clasa testoarelor cu control prin suma. In functie de numarul de noduri din care se poate culege si analiza fluxul informational, analizoarele de semnatura pot fi de tip serie sau paralel. Analizoarele de semnatura au rolul de a facilita procesul de testare in activitatea de productie si service. Prin compararea semnaturii obtinute din punctual de test cu semnatura corecta (cea determinate prin calcul sau pe un etalon), inscrisa in manualul de service, se poate verifica rapid functionarea circuitului. Analizoarele de semnatura au un raport calitate-pret foarte bun. Prin pretul de cost scazut si prin eficienta si usurinta de utilizare, aceste analizoare s-au impus in tehnica testarii.
Date BSC
BCF
MT
UT
GSPA
RMSC
FER
Tact
BDA
RMSA
Start BSC
BSF
Stop B.A
Fig1. Schema bloc a analizorului de semnatura
BDSI
BASI
UT - unitatea testate BSC – blocul sondelor de control MT – memorie tampon BSF – bloc selectie fronturi BCF – bloc control al ferestrei BAT – bloc de autotestare RMSC – registru de memorare a semnaturii curente RMSA – registru de memorare a semnaturii anterioare BDSI – bloc detective semnatura instabila BDA – bloc de decodificare si afisare BAML – blocul de alegere a modurilor de lucru BDF – bloc deschidere fereastra BASI – bloc de afisare semnatura instabila
Unitatea testate (UT) poate fi o placheta echipata, dar si un echimpament complex. De pe unitatea testate se culege fluxul informational. Culegerea lui reprezinta, pentru analizorul de semnatura datele de intrare, se face prin intermediul blocul sondelor de date (BSD).
Culegerea fluxului de informative de pe magistralele unitatii testate se face sub controlul semnalelor Start, Stop si Tact. Aceste semnale trebuie sa aiba o legatura stransa cu functionarea UT. Din acest motive le sunt preluate tot de UT prin intermediul blocului sondelor de control (BSC), care poate avea aceasi structura hardware cu cea a BSD. Pentru controlul fin al duratei de culegere a datelor, se pot selecta fonturile active pentru cele trei semnale de comanda (Start, Stop, Tact) prin intermediul blocului selectie fonturi (BSF). Acest bloc va genera un semnal fereastra (FER) care permite accesul datelor de la UT pe perioada in care este activ. Dupa o memorare in memoria tampon (MT) informatia culeasa de pe magistralele UT este transmisa prin intermediul blocului control fereastra (BCF) catre partea central de prelucrare a informatiei din cadrul analizorului. Din MT, informatia este incarcata in generatorul de secvente pseudoaleatoare (GSPA), care constituie elemental principal al algoritmului de comprimare a fluxului informational si de generare a semnaturii. Dupa prelucrare in GSPA, se obtine o informative de lungime constanta, numita semnatura, care va fi memorata in registrul de memorare a semnaturii curente (RMSC). Aceasta informative este generate pe 16 biti, decodata in grupuri de catre 4 biti si se afiseaja sub forma a 4 caractere alfanumerice, prin intermediul blocului de decodificare si afisare (BDA).
Semnatura va fi stabile atata timp cat fereastra si informatia prelevata de pe magistralele UT vor fi repetabile. Datorita unei alegeri nepotrivite sau mai multora din semnalele de control, este posibil sa se genereze semnaturi diferite de la un ciclu de testare la altul, adica o semnatura instabila. Pentru aceasta, analizorul de semnatura are facilitate de detective a semnaturii instabile. Inainte de inceperea unui nou ciclu de testare, semnatura curenta este transferata intr-un alt registru, numit registru de memorare a semnaturii anterioare (RMSA). Dupa o noua testare, se comapra semnatura curenta cu cea anterioara prin intermediul blocului de detective a semnaturii instabile (BDSI). Daca va aparea vre-o diferenta , blocul de afisare semnatura instabila (BASI) va afisa un semnal de avertizare ca functionarea nu este stabila.
3. Tema propusa Realizarea unui analizor de semnatura cu componente discrete de tip CMOS, care va contine un generator de secvente pseudoaleatoare de tip PARALEL, cu polinomul generator: G(x)= + +1
Functionarea analizorului de semnatura se bazeaza pe utilizarea unor secvente pseudoaleatoare. Aceste secvente se genereaza prin registre de deplasarecu reactie prin porti SAU-EXCLUSIV. S-a demonstrat in teoria codurilor ca astfel de polinoame pot detecta si corecta erori si pot fi utilizate pentru comprimarea fluxului de informative. Schema generatorului permite incarcarea in registru a fluxului de date supus procesului de prelucrare. Schema utilizata in analiza de semnature este:
D2
D1 1
D3 2
D4 3
Fig2. Principiul generarii semnaturii
4
3.1. Schema digitala
Schema circuitului a fost realizata in programul Circ uit Maker
Pentru crearea circuitului s-au folosit switch-uri de memo rie, Data-Sqc, porti SAU-EXCLUSIV, comparator, poarta SI, inversor…
3.2. Functionare
Generarea primei semnaturi:Pentru transmiterea de impulsuri am folosit un pulser conectat la un data sequencer in care am ales un maxim de 21 de impulsuri pentru a putea genera semnatura.Fiind paralele se vor introduce un numar de 4 biti in acelasi timp.Dupa 8 secvente de binar , la al 9-lea impuls se face memorarea semnaturii apoi la al 10-lea impuls se face resetarea celor 4 Flip-Flop’uri. Generarea celei de-a doua semnaturi:Se va incepe inca o serie de 8 secvente de binar care un mai sunt memorate astfel incat la impulsul 19 se actioneaza direct comparatorul ce va compara semnatura curentacu cea memorata , iar daca LED’ul ramane stins inseamna ca cele doua semnaturi sunt dif erite. Impulsul 20 si 21 opresc Pulser’ul .
4. Bibliografie
https://cv.upt.ro/mod/resource/view.php?id=13927
http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1977-05.pdf
http://cs.upt.ro/50ani/istoric.html
https://ro.wikipedia.org/wiki/Hewlett-Packard#Istoria_companiei
https://www.mindtheproduct.com/2015/10/history-evolution-product-management/
http://vega.unitbv.ro/~ogrutan/Microcontrollere2011/9-JTAG.pdf
