在各種單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,,存儲器的正常與否直接關(guān)系到該系統(tǒng)的正常工作。為了提高系統(tǒng)的可靠性,,對系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行測試是十分必要的,。通過測試可以有效地發(fā)現(xiàn)并解決因存儲器發(fā)生故障對系統(tǒng)帶來的破壞問題。本文針對性地介紹了幾種常用的單片機(jī)系統(tǒng)RAM測試方法,,并在其基礎(chǔ)上提出了一種基于種子和逐位倒轉(zhuǎn)的RAM故障測試方法,。
1 RAM測試方法回顧
(1)方法1
參考文獻(xiàn)中給出了一種測試系統(tǒng)RAM的方法。該方法是分兩步來檢查,,先后向整個數(shù)據(jù)區(qū)送入#00H和#FFH,,再先后讀出進(jìn)行比較,若不一樣,,則說明出錯,。
(2)方法2
方法1并不能完全檢查出RAM的錯誤,在參考文獻(xiàn)中分析介紹了一種進(jìn)行RAM檢測的標(biāo)準(zhǔn)算法MARCH—G,。MARCH一G算法能夠提供非常出色的故障覆蓋率,,但是所需要的測試時間是很大的。MARCH—G算法需要對全地址空間遍歷3次,。設(shè)地址線為”根,,則CPU需對RAM訪問6×2n次。
(3)方法3
參考文獻(xiàn)中給出了一種通過地址信號移位來完成測試的方法,。在地址信號為全O的基礎(chǔ)上,,每次只使地址線Ai的信號取反一次,同時保持其他非檢測地址線Aj(i≠j)的信號維持0不變,,這樣從低位向高位逐位進(jìn)行;接著在地址信號為全1的基礎(chǔ)上,,每次只使地址線Ai的信號取反一次,,同時保持其他非檢測地址線Aj(i≠j)的信號維持1不變,,同樣從低位向高位逐位進(jìn)行。因此地址信號的移位其實(shí)就是按照2K(K為整數(shù),,最大值為地址總線的寬度)非線性尋址,,整個所需的地址范圍可以看成是以全0和全1為背景再通過移位產(chǎn)生的。在地址變化的同時給相應(yīng)的存儲單元寫入不同的偽隨機(jī)數(shù)據(jù),。在以上的寫單元操作完成后,,再倒序地將地址信號移位讀出所寫入的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)并進(jìn)行檢測。設(shè)地址線為n根,,則CPU只對系統(tǒng)RAM中的2n+2個存儲單元進(jìn)行訪問,。
2 基于種子和逐位倒轉(zhuǎn)的RAM測試方法
基于種子和逐位倒轉(zhuǎn)的測試方法是在方法3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)獲得的。方法3主要是使用全O和全1兩個背景數(shù)來移位展開的,,與MARCH—G算法相比獲得的故障覆蓋率稍微低些,,但使用了較少的地址單元。這里我們把方法3中的背景數(shù)稱為“種子”,。以地址線為8根的RAM為例,,種子分別取00000000和11111111兩個數(shù),取00000000,、11111111,、0000llll和llll0000四個數(shù),以及取00000000,、11111111,、00001111、11110000,、00110011,、1100llOO、01010101和10101010八個數(shù)來移位展開測試,,所達(dá)到的故障覆蓋率是不一樣的,。種子數(shù)為2的改進(jìn)方法要低于MARCH—G算法的故障覆蓋率,種子數(shù)為4的改進(jìn)方法與MARCH—G算法相當(dāng),,種子數(shù)為8的改進(jìn)方法能夠超過MARCH—G算法的效果,。整體上基于種子和逐位倒轉(zhuǎn)的改進(jìn)方法是可以代替MARCH—G算法的,但是種子數(shù)目不同所需要的尋址次數(shù)也是不同的,。設(shè)地址線為n根,,種子數(shù)為2時需要訪問RAM共計(jì)4”+4次,種子數(shù)為4時需要訪問RAM共計(jì)8n+8次,,種子數(shù)為8時需要訪問RAM共計(jì)16n+16次,,而MARCH—G算法需要訪問RAM共計(jì)6×2n次??梢?,基于種子和逐位倒轉(zhuǎn)的改進(jìn)方法比MARCH—G算法的測試時間開銷大大降低,。同時,故障覆蓋率會隨著種子數(shù)目的增加而提高,,當(dāng)然不同種子數(shù)時所需要的測試時間開銷也不同,。在實(shí)際測試應(yīng)用中要根據(jù)測試時間和測試故障覆蓋率的需求來選擇合適的種子數(shù)目,才能達(dá)到滿意的效果,。
3 結(jié) 語
本文介紹了單片機(jī)系統(tǒng)RAM測試的一般方法,,并在原有基礎(chǔ)上提出了一種基于種子和逐位倒轉(zhuǎn)的RAM故障測試方法。它具有診斷耗時短,、故障覆蓋率高的特點(diǎn),,因而有著很高的應(yīng)用價值。