工作原理：
用一个已知的进制序列去除被检验的二进制序列M， 所得到的余数即为特征。
特征分析过程对应为二元域上的多项式除法。被除 数为被测的输入响应序列，除数为反馈移位寄存器的 特征多项式。相除后，商对应线性反馈移位寄存器的 输出位流，余数为测试响应的特征。
特征分析技术具有很高的检错率 当测试序列足够长时，特征分析的故障侦出率不低于
9.2 逻辑分析仪
主要内容:
一、逻辑分析仪的特点与分类 二、逻辑分析仪的基本组成原理 三、逻辑分析仪的触发方式 四、逻辑分析仪的显示方式 五、逻辑分析仪的技术指标与发展趋势 六、逻辑分析仪的应用
一、 逻辑分析仪的特点与分类
◆ 特点
输入通道多 数据捕获能力强,具有多种灵活的触发方式 具有较大的存储深度,可以观察单次或非周期信号 显示方式丰富 能够检测毛刺
三、故障模型
固定型故障(Stuck Fault)：某一根信号线不可控，固定在某一 逻辑值上。
固定1故障(stuck-at-1)，s-at-1 固定0故障(stuck-at-0)，s-at-0 桥接故障(Bridge Faults)：两根或多根信号线间的短接 输入端间桥接故障 反馈式桥接故障，即输入与输出短接故障。 桥接故障会改变电路拓朴结构，使得诊断更加困难。 延迟故障(Delay Faults)：电路延迟超过允许值而引起的故障。 时延测试验证电路中任何通路的传输延迟不超过系统时钟周 期。
第九章 数据域测量—逻辑分析仪
9.1 数字系统测试的基本原理 9.2 逻辑分析仪 9.3 可测性设计 9.4 数据域测试的应用
仪器科学与工程系
9.1 数字系统测试的基本原理
一、数据域测试/数字系统测试的特点 在现代数字电路和系统中，对其数据信息的测
试技术就称为数据域测试。它具有以下特点： 响应和激励间不是线性关系 从外部有限测试点和结果推断内部过程或状态 微机化数字系统的软件导致异常输出 系统内部事件一般不会立即在输出端表现 故障不易捕获和辨认
1 1 2m
，m为用作特征分析的LFSR的长度。当 m=16
时，故障侦出率高达99.998%
由LFSR构成的多输入特征分析器(MISR)被测电路主输出DQ h1DQ
... DQ
h2
hn-1
hn
基于特征分析的数字系统故障诊断原理
测试激励 输入 被测电路 响应
特征
比
较 特征-故障字典
被测电路的无故障特征或某种故障下的特征可通过电路的逻 辑模拟或故障模拟获得。通过事前的模拟建立好特征-故障字 典，便可用于故障诊断。
五、数据域测试系统的组成
(1) 数字信号源 (2) 逻辑分析 (3) 特征分析
(1) 数字信号源 ◆ 作用和功能
为数字系统的功能测试和参数测试提供输入激 励信号 产生图形宽度可编程的并行和串行数据图形 产生输出电平和数据速率可编程的任意波形 产生可由选通信号和时钟信号控制的预先规定的 数据流
◆ 结构组成
给测试带来困难
二、相关术语
◆故障侦查/检测(Fault Detection)：判断被测电路中是否存在故 障 ◆故障定位：查明故障原因、性质和产生的位置 ◆以上合称故障诊断，简称诊断 ◆缺陷(Defect)：物质上的不完善性。 ◆失效(Failure)：缺陷导致电路产生错误的运作 ◆故障(Fault)：缺陷引起的电路异常，缺陷的逻辑表现
◆ 特征分析技术: 从被测电路的测试响应中提取出 “特征”（Signature），通过对无故障特征和实际特 征的比较进行故障的侦查和定位
◆特征分析的实现——线性反馈移位寄存器(LFSR)
单输入特征分析器
hi=1，表示接通反馈线；hi=0，表示断开反馈线 反馈系数hi在二元域上定义的多项式
h(x)= xn+h1xn－1+…+hn-1x+1 称为该线性反馈移位寄存器的特征多项式
◆ 格式化器将数据流与时钟同步
◆ 格式化器的输出直接驱动输出放大器，放大器的输 出电平可编程
(2) 逻辑分析 ◆ 逻辑分析用于测试和分析多个信号之间的逻辑关
系及时间关系
◆ 逻辑分析仪的特点 通道数多 存储容量大 可以多通道信号逻辑组合触发 数据处理显示功能强
(3) 特征分析
◆ 采用特征分析技术的必要性 对各节点逐一地测试与分析使测试成本巨增 受封装的限制，从多节点观察测试响应受到限制 内测试的需要
缺陷和故障非一一对应，有时一个缺陷可等效于多个故障
◆出错/错误(Error)：故障导致的输出不正常 ◆真速测试（AT-Speed Testing)：在功能性操作频率下的测试 ◆参数测试和逻辑测试：交直流参数和器件的逻辑功能测试 ◆测试主输入(Primary Input) ：可由测试器直接驱动的输入 ◆测试主输出(Primary Output) ：可由测试器直接检测的输出 ◆测试图形/样式（Test Pattern）：为获得故障而施加的数据 ◆测试矢量（Test Vectors）：也称测试图形 ◆测试生成：通过一定算法或工具，获得电路测试矢量的过程 ◆故障覆盖率：测试集所侦查的故障数与电路总故障数之比
◆ 分类 按工作特点分类: (1) 逻辑状态分析仪 (2) 逻辑定时分析仪 按结构特点分类: (1) 台式逻辑分析仪 (2) 便携式逻辑分析仪 (3) 外接式逻辑分析仪 (4) 卡式逻辑分析仪
◆ 采用VCO产生内部时钟,或PLL产生高精度的时钟.外部时钟 ◆ 时钟分离电路提供多个不同时钟,供不同电路模块
串并转换，同步，电平调节
◆ 数据的产生 ◆ 序列存储器在初始化期间写入了每个通道的数据， 数据存储器的地址由地址计数器提供。在测试过程中， 在每一个作用时钟沿上，计数器将地址加1
◆ 多路器可将多个并行输入位转换成串行数据流。对 于低速的数字信号源，多路器可以不要，从数据的每 个数输出可直接产生一个串行数据流
暂态故障(Temporary Faults)：故障是非固定的。 类型：瞬态故障和间歇性故障 瞬态故障 ：电源干扰和α粒子辐射等原因造成 间歇性故障：元件参数变化、接插件不可靠等造成
四、测试方法（略）
组合电路测试：敏化通路法，D算法，布尔差分法 时序电路测试：迭接阵列，测试时序 数字系统测试：随机测试，穷举测试