摘 要：本文將對(duì)反饋節(jié)點(diǎn)反饋方法以及測(cè)試分組方法進(jìn)行改進(jìn)，并用實(shí)驗(yàn)論證，證明此法可有效的減少自反饋測(cè)試硬件代價(jià)。

關(guān)鍵詞：自反饋測(cè)試；硬件代價(jià)；兩種方法；探析

中圖分類號(hào)：TP311.52

內(nèi)建自測(cè)試通過(guò)在被測(cè)電路的內(nèi)部添加測(cè)試電路，并且讓測(cè)試向量產(chǎn)生與測(cè)試響應(yīng)分析工作都在電路內(nèi)部完成。利用這種方法不但可以減少對(duì)外部測(cè)試儀的需要，有時(shí)甚至可以在進(jìn)行測(cè)試時(shí)脫離外部測(cè)試儀進(jìn)行，而且利用這種方法還可以進(jìn)行在線測(cè)試。針對(duì)自反饋測(cè)試，對(duì)分組方法進(jìn)行改進(jìn)，并對(duì)反饋節(jié)點(diǎn)選取的方法上也加以改進(jìn)，這樣就能提高故障覆蓋率，減少測(cè)試過(guò)程中硬件代價(jià)。

1.自反饋測(cè)試的基本原理

對(duì)于自反饋測(cè)試的基本原理，我們通過(guò)介紹被測(cè)電路C17來(lái)對(duì)其說(shuō)明。C17電路自反饋測(cè)試方法的測(cè)試架構(gòu)以及被測(cè)電路的自反饋測(cè)試的測(cè)試向量與測(cè)試響應(yīng)如圖1所示。在C17電路自反饋測(cè)試架構(gòu)圖中有并列的五個(gè)觸發(fā)器以及五個(gè)多路開(kāi)關(guān)，五個(gè)多路開(kāi)關(guān)用來(lái)接收被測(cè)電路內(nèi)部外部的輸入，其中內(nèi)部輸入是通過(guò)觸發(fā)器捕抓電路內(nèi)部的響應(yīng)而得到的；外部輸入是由ρ直接提供的。我們?cè)O(shè)被測(cè)電路C17某一個(gè)測(cè)試集T=（v0，v1，v2，v3，v4，v5，v6，v7）=（00000，11011，11100，01110，10011，11101，01100，11110），這個(gè)測(cè)試集覆蓋率達(dá)到100%。在被測(cè)電路C17輸入端依次施加v0到v7測(cè)試向量時(shí)，C17內(nèi)部節(jié)點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)值，R=（r0，r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7）=（111100，110011，010111，101100，111001，010011，110111，001110）。圖1.2是對(duì)測(cè)試向量與相應(yīng)的響應(yīng)關(guān)系的有效反應(yīng)，圖中箭頭所指就是對(duì)應(yīng)被測(cè)電路內(nèi)部節(jié)點(diǎn)響應(yīng)，箭尾指測(cè)試向量。圖2可以看出，按照?qǐng)D1.1的連接方式，施加v0后，觸發(fā)器從節(jié)點(diǎn)處捕抓的響應(yīng)值正好是v1，所以多路開(kāi)關(guān)可以把觸發(fā)器值看作v1，并施加到被測(cè)電路的輸入端。在實(shí)際操作中，v1自動(dòng)施加后，同理可以依次得到其他的測(cè)試向量，所以操作中只需要將v0當(dāng)做種子向量存儲(chǔ)，這樣就能減少存儲(chǔ)代價(jià)。

圖1 自反饋測(cè)試方法的測(cè)試架構(gòu)

圖2 測(cè)試響應(yīng)與測(cè)試向量

通過(guò)上面所列舉的假設(shè)得出結(jié)論，在給定C U T以及其測(cè)試集的基礎(chǔ)下，尋找到一種“反饋”連接方式與一個(gè)種子向量，促使加載種子向量后的C UT可以通過(guò)“反饋”自動(dòng)地產(chǎn)生出給定測(cè)試集中其它的全部向量，這就是進(jìn)行自反饋測(cè)試方法的核心思想， 我們稱這種“反饋”方式為完全反饋。

2. 有效減少自反饋測(cè)試硬件代價(jià)的兩種的方法

2.1 改進(jìn)附加信息矩陣的公共路徑搜索方法。建立P×2M的矩陣，要根據(jù)CUT內(nèi)部的P個(gè)原始輸入點(diǎn)以及M個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，再根據(jù)測(cè)試向量和節(jié)點(diǎn)響應(yīng)之間的關(guān)系。由于矩陣中每一個(gè)元素都代表著一個(gè)有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的有向圖，所以要從復(fù)雜的組圖中進(jìn)行公共路徑的搜索，就必須借助信息矩陣來(lái)完成。

（1）將組圖進(jìn)行合并。為了方便在矩陣圖中搜索公共路徑，需要將所有的圖進(jìn)行合并，形成一個(gè)圖，這個(gè)合成圖邊的位置信息可以用信息矩陣來(lái)表示。

進(jìn)行圖的合并，第一步就是要把P×2M矩陣中每行每個(gè)圖之間的鄰接矩陣進(jìn)行相并運(yùn)算，然后做相交運(yùn)算，“鄰接”矩陣就是通過(guò)這種相并后再相交的方式得到的。因?yàn)樾畔⒕仃嚳梢詫?duì)圖進(jìn)行合并前的各邊位置進(jìn)行記錄，因此進(jìn)行合并圖的操作過(guò)程不會(huì)對(duì)公共路徑造成影響，也就是說(shuō)利用合成圖搜索公共路徑時(shí)，就不需要搜索每一個(gè)圖，進(jìn)行對(duì)比判斷，只需要借助信息矩陣在合成圖中進(jìn)行公共路徑的搜索就可以，這樣使得公共路徑的搜索變得簡(jiǎn)單方便。

舉例說(shuō)明，原來(lái)的2×2矩陣中的元素鄰接矩陣如下圖所示：

合成圖的鄰接矩陣為： 用信息矩陣記錄可以表現(xiàn)為：

（2）附加信息矩陣公共路徑的深度優(yōu)先搜索。在合成圖中搜索進(jìn)行最長(zhǎng)路徑的搜索，要利用深度變形的優(yōu)化搜索方法，我們將這種公共路徑的搜索稱為附加信息矩陣公共路徑的深度優(yōu)先搜索。

變形方法是由于一種圖的深度優(yōu)先搜索與合成圖的深度優(yōu)先搜索有一定的區(qū)別。一種圖的深度優(yōu)先搜索過(guò)程中，當(dāng)當(dāng)前訪問(wèn)的頂點(diǎn)與圖中其他頂點(diǎn)之間有一條邊，那么說(shuō)明這條邊是當(dāng)前路徑中的一條；在利用合成圖進(jìn)行公共路徑的深度優(yōu)先搜索時(shí)，要保證這條路徑在每一行中圖形中不能出現(xiàn)沒(méi)有存在的情況，也就是說(shuō)要搜索的路徑其實(shí)就是合成圖中最長(zhǎng)的路徑。因此在進(jìn)行搜索過(guò)程中，只有存在一條邊位置信息和當(dāng)前的路徑位置信息不矛盾，才可以在當(dāng)前路徑中加入這條邊。

如何直觀的判斷某條線能否加入到當(dāng)前路徑中，就需要我們?cè)诋?dāng)前路徑位置信息的記錄中引入棧的概念。通過(guò)棧記錄的信息進(jìn)行判斷某條邊是否可以加入當(dāng)前路徑的方法，就是將棧頂信息矩陣和該邊信息矩陣進(jìn)行交運(yùn)算，如果相交得到的矩陣中有任意一行不全是0，那么就可以將該邊加入到當(dāng)前路徑中，然后要將相交得到的信息矩陣做入棧操作，操作后繼續(xù)搜索；假如把棧頂?shù)男畔⒕仃嚭驮撨呅畔⒕仃囘M(jìn)行交運(yùn)算，得到的相交后矩陣有任意一行都為0，那么就說(shuō)明這條邊沒(méi)有在這一行的任意一矩陣圖中，故這條邊不是要找的路徑，不能加入到當(dāng)前的路徑中。在回溯過(guò)程中，對(duì)于附加信息矩陣深度優(yōu)先路徑搜索算法，就是在原有的算法基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前路徑位置信息記錄者棧實(shí)施對(duì)應(yīng)的退棧操作就可以了。

如，對(duì)于上面提到的矩陣G中，如果將v0當(dāng)做初始頂點(diǎn)，那么v0以v1之間的邊d的矩陣G01就可直接入棧；但是v1到v2的邊，就需要進(jìn)行相交運(yùn)算后進(jìn)行判斷了，將G12與G01相交，得到： ，由于有一行都是0，所以這條邊不是公共路徑，不能加到當(dāng)前路徑。在進(jìn)行回溯時(shí)，需要將信息矩陣中棧頂矩陣G01進(jìn)行退棧操作。

2.2 改進(jìn)反饋節(jié)點(diǎn)的選取方法。通過(guò)反饋，可以得到某一個(gè)分組中反饋節(jié)點(diǎn)的組合形式，這類組合有很多種，也就代表CUT 中的一些輸入端可以連接電路內(nèi)部中這么多的節(jié)點(diǎn)中任何一個(gè)，這些被連接的節(jié)點(diǎn)被稱為輸入端可反饋點(diǎn)集，連接夠就能產(chǎn)生相同的測(cè)試子集。對(duì)于完全反饋的兩種方式，采用兩種中的任意一種，都不會(huì)對(duì)故障的覆蓋率有所影響，這是因?yàn)椴还芾猛耆答伝蚍纸M完全反饋中的任意一種，最后得到的向量都一樣。但對(duì)一般反饋來(lái)說(shuō)，通過(guò)不同的反饋方式在產(chǎn)生出相同的測(cè)試子集后，繼續(xù)進(jìn)行反饋得到的那些測(cè)試向量一般情況下都是不同的，所以最終達(dá)到的故障覆蓋率也就不一樣。對(duì)于反饋節(jié)點(diǎn)的選取方法，采用合理的方法，能夠提高對(duì)故障的覆蓋率，從而減小硬件代價(jià)。

3 結(jié)束語(yǔ)

我們將被測(cè)電路通過(guò)對(duì)自己施加測(cè)試向量而內(nèi)建自測(cè)試叫做自反饋測(cè)試，在進(jìn)行自反饋測(cè)試過(guò)程中，由于需要對(duì)信息存儲(chǔ)，整理以及對(duì)公共路徑進(jìn)行搜索等，所以在此過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生硬件代價(jià)。有效的減少自反饋測(cè)試中硬件代價(jià)，提高故障效率，要對(duì)搜索附加信息矩陣公共路徑的方法以及反饋節(jié)點(diǎn)選取的方法進(jìn)行改進(jìn)，從而達(dá)到降低硬件代價(jià)的效果。

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作者單位：陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽(yáng) 712000