机载电子系统可测试性设计关键技术研究

Integrated circuit testability design requirements are an important part of circuit board-to-system design and development. Boundary scanning technology is Gradually become the main test method of modern electronic equipment. With the rapid development of the design and manufacture technology of the domestic large aircraft, the research on the design method and technology of the integrated circuit in the airborne electronic system becomes more and more urgent.. The project first study the international IEEE1149.1 standard, study the test access channel TAP, TAP controller, instruction register, data register and other modules to complete the airborne electronic system boundary scan description language BSDL description file, the establishment of airborne electronic system boundary scan standard Then, the network model and fault feature model of the airborne electronic system are established, and the mathematical description of the fault, fault symptom, fault confusion, fault index and so on is completed through various response vectors. This paper presents an embedded boundary scan solution based on microcontrollers, develops the data generation technology of embedded boundary scan, and finally tests and validates the design of airborne circuit board. The project will be testable design into the airborne electronic system testing, in order to truly realize the localization of airborne electronic system to provide theoretical basis and technical support.

机载电子系统中集成电路可测试性设计是电路板级到系统级设计和研发的重要环节，边界扫描技术正渐渐成为机载电子系统中集成电路可测试性设计的基本方法。随着国产大飞机的设计和制造技术高速发展，机载电子系统中集成电路的可测试性设计方法和技术的研究越来越紧迫。.本项目首先研究国际IEEE1149.1标准，研究测试存取通道TAP，TAP控制器，指令寄存器，数据寄存器等模块，完成机载电子系统边界扫描描述语言BSDL描述文件，建立机载电子系统边界扫描标准；然后建立机载电子系统节点网络模型及故障特征模型，通过各类响应向量完成对故障、故障征兆，故障混淆，故障指标等结果的数学描述。提出一种基于微控制器的嵌入式边界扫描解决方案，开发嵌入式边界扫描的数据生成技术，最后以机载电子系统为对象进行测试性设计与验证。本项目将可测试性设计引入机载电子系统检测，为真正实现机载电子系统国产化提供理论依据和技术支持。

随着机载电子系统的发展和演变，其芯片的集成度、复杂度都在不断的提高，芯片尺寸也在不断减少，集成电路产业从设计、制造到封装专业化程度越来越高，想要完成一个电路的测试所需要的人力物力和时间也变得非常巨大，并且对测试的需求也变得越来越高，一般简单的传统测试方法和技术已经不能够完全满足现如今的测试需要。所以为了节省测试时间和测试成本，提高设计本身的可测试性越来越重要。针对机载电子系统可测试性技术，本项目主要做了以下几点研究，取得了一些研究结果。1）针对等权值算法在利用电路板结构信息方面的不足，提出了基于网络有限制短路故障关系的改进等权值算法，提高等权值算法的测试能力；2）研究典型机载电子系统故障模型建立方法，对故障模型中的网络排序方法、测试矩阵优化算法、测试向量集优化生成方法等算法模块都取得了一些成果；3）研究典型机载电子系统故障诊断方法，项目提出了基于遗传算法及支持向量机的故障诊断方法，相比于传统的故障诊诊断方法，对于诊断结果的准确率有显著提高。4）机载电子系统的边界扫描标准研究，结合机载电子系统的故障特点，项目组研究了机载电子系统的边界扫描标准，完成了机载电子系统边界扫描描述语言BSDL描述文件。. 本项目在机载电子系统可测试性关键技术的研究中取得了一些成果，这些成果可以有效指导机载电子系统国产化过程中的可测试性方案植入，可以提高机载电子系统的维护水平，降低维护成本。