第4章電子電路故障

1、第第4章章 微機系統(tǒng)測試算法微機系統(tǒng)測試算法概述概述微機系統(tǒng)測試的基本特點及測試方法概述微機系統(tǒng)測試的基本特點及測試方法概述第第4.1節(jié)節(jié) 存儲器測試算法存儲器測試算法uRAM測試測試uROM測試測試第第4.2節(jié)節(jié) 微機系統(tǒng)測試微機系統(tǒng)測試u基本概念基本概念uCPU算法測試算法測試uCPU功能測試功能測試u利用應用程序測試利用應用程序測試電子科大電子科大CATCAT室室第第4章章 微機系統(tǒng)測試算法微機系統(tǒng)測試算法微機系統(tǒng)的結構微機系統(tǒng)的結構CPUROMRAMI/O總線總線微機系統(tǒng)組成：微機系統(tǒng)組成：CPU,RAM,ROM,I/O特點：特點：u微機系統(tǒng)是一個結構和功能都十分復雜的系統(tǒng)；微機系統(tǒng)是

2、一個結構和功能都十分復雜的系統(tǒng)；u內部結構一般不可知；內部結構一般不可知；測試：測試：u不能作結構性測試；不能作結構性測試；u只能作運行性測試只能作運行性測試-非完備性測試；非完備性測試；u分功能塊（分功能塊（CPU,RAM,ROM,I/O）測試；）測試；CPUROMRAMI/O內部總線內部總線電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1節(jié)節(jié) 存儲器測試算法存儲器測試算法 1.在硬件系統(tǒng)出廠前要進行產品測試；在嵌入式系統(tǒng)在硬件系統(tǒng)出廠前要進行產品測試；在嵌入式系統(tǒng)工作之前，一般也要進行自檢，工作之前，一般也要進行自檢， 其中其中ROM和和 RAM檢測必不可少檢測必不可少. 2.在出廠和使用前應該

3、校驗這兩種芯片的好壞。測在出廠和使用前應該校驗這兩種芯片的好壞。測試試RAM的方法是寫讀各個內存單元，檢查是否能的方法是寫讀各個內存單元，檢查是否能夠正確寫入測試夠正確寫入測試ROM的方法是累加各存儲單元數(shù)的方法是累加各存儲單元數(shù)值并與校驗和比較。值并與校驗和比較。 電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1節(jié)節(jié) 存儲器測試算法存儲器測試算法RAM隨機存取存儲器：讀隨機存取存儲器：讀/寫存儲器功能測試寫存儲器功能測試存儲器存儲器ROM只讀存儲器：讀功能測試只讀存儲器：讀功能測試存儲器結構：存儲器結構：存儲單元存儲單元陣列陣列讀寫檢測讀寫檢測放大器放大器列地址譯碼列地址譯碼及緩存及緩存行地址行地

4、址譯碼及譯碼及緩存緩存I/O地址線地址線地址線地址線讀讀/寫線寫線電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試RAM 生產可能出現(xiàn)的問題：生產可能出現(xiàn)的問題：（1）生產工藝不過關，過孔打歪了，）生產工藝不過關，過孔打歪了， 與臨近信號線距離不滿足線規(guī)甚至打在了線上。與臨近信號線距離不滿足線規(guī)甚至打在了線上。（2）由于搭錫引起的信號線粘連。）由于搭錫引起的信號線粘連。（3）虛焊）虛焊/漏焊引起的接觸不良漏焊引起的接觸不良（4）不按規(guī)程操作，把手印兒印在了高頻線上。）不按規(guī)程操作，把手印兒印在了高頻線上。（5）板子臟了也不吹，覆蓋了一層灰塵）板子臟了也不吹，覆蓋了一層灰塵(內

5、含金屬微粒內含金屬微粒)。電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試RAM 生產可能出現(xiàn)的現(xiàn)象：生產可能出現(xiàn)的現(xiàn)象：（1）地址線）地址線A0和和A1粘連。讀出粘連。讀出XXX00、XXX01、XXX10三個字節(jié)的數(shù)據(jù)三個字節(jié)的數(shù)據(jù)完全一樣。完全一樣。 （2）數(shù)據(jù)線）數(shù)據(jù)線D0和和D1粘連。粘連。D0和和D1只要有一個為只要有一個為0，那么兩條線都為，那么兩條線都為0。 （3）接觸不良。時好時壞。）接觸不良。時好時壞。 （4）器件表面處理不干凈，有助焊劑殘留。低速訪問正常，大負荷高速）器件表面處理不干凈，有助焊劑殘留。低速訪問正常，大負荷高速訪問頻繁死機。訪問頻繁死機。電

6、子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試1.RAM 故障類型：故障類型： （1）尋址故障）尋址故障地址引線折斷；地址引線折斷；地址譯碼器壞；地址譯碼器壞；I/O晶體管擊穿；晶體管擊穿； （2）存儲單元損壞）存儲單元損壞存儲單元存儲單元s-a-0/s-a-1故障；故障； （3）響應時間變漫（電容性負載變大，開關響應變慢）響應時間變漫（電容性負載變大，開關響應變慢）重寫：同一數(shù)據(jù)重復寫入二個或三個存儲單元；重寫：同一數(shù)據(jù)重復寫入二個或三個存儲單元；重讀：讀一個存儲單元胡內容時，重復讀出二或三次；重讀：讀一個存儲單元胡內容時，重復讀出二或三次； （4）存儲單元間胡寄生耦合）存

7、儲單元間胡寄生耦合數(shù)據(jù)竄漏；數(shù)據(jù)竄漏；對數(shù)據(jù)花樣敏感；對數(shù)據(jù)花樣敏感； （5）刷新故障）刷新故障動態(tài)動態(tài)RAM保持時間變短，數(shù)據(jù)丟失；保持時間變短，數(shù)據(jù)丟失；電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試2.測試的基本原則測試的基本原則 （1）尋址的唯一性）尋址的唯一性-測試地址譯碼器工作是否正常測試地址譯碼器工作是否正常存儲單元的存在性存儲單元的存在性存儲單元的可區(qū)分性存儲單元的可區(qū)分性 （2）可讀）可讀/寫性寫性-測試讀測試讀/寫功能是否正常寫功能是否正?？煽繉憯?shù)據(jù)可靠寫數(shù)據(jù)可靠讀數(shù)據(jù)可靠讀數(shù)據(jù) （3）存儲單元相互之間的干擾性）存儲單元相互之間的干擾性-測試數(shù)據(jù)花樣的敏

8、感性測試數(shù)據(jù)花樣的敏感性相鄰行列干擾相鄰行列干擾全部行列干擾全部行列干擾 （4）數(shù)據(jù)的保持性）數(shù)據(jù)的保持性-存儲單元對數(shù)據(jù)的保持能力存儲單元對數(shù)據(jù)的保持能力數(shù)據(jù)寫入后正確的讀出能力數(shù)據(jù)寫入后正確的讀出能力動態(tài)刷新能力動態(tài)刷新能力電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試3.測試方法測試方法 關鍵：關鍵：讀讀/寫測試寫測試測試圖形樣式測試圖形樣式（1）行進法（）行進法（Marching）先寫入全先寫入全0讀出第一個存儲單元，應為讀出第一個存儲單元，應為0寫入寫入1讀出應為讀出應為1重復上述步驟，直到全部單元測試完，重復上述步驟，直到全部單元測試完，此時存儲單元應全為此時存

9、儲單元應全為1讀出第一單元，應為讀出第一單元，應為1依次寫依次寫0，讀，讀0全部單元測試完成，應全為全部單元測試完成，應全為000000010000000000001111111111111111111110000電子科大電子科大CATCAT室室0,) 1 (,ijijjiijRCCWRC10,)0(,) 1 (,)0(ijijijijijijijRCCWRCRCCWRCCWijijij第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試上述測試可用公式表示：上述測試可用公式表示：式中：式中：Cij 第第i行第行第j列存儲單元列存儲單元 RCij讀出存儲單元讀出存儲單元 W(1)Cij將將1寫入寫入Cij 單元

10、單元 W(0)Cij將將0寫入寫入Cij 單元單元全部全部 Cij 的集合的集合在在 集合內的總和集合內的總和 “,” 各有序操作之間的分隔符各有序操作之間的分隔符 “0”或或”1”下標，背景為下標，背景為1或或0ijijijijijijijijijijijijijRCCWRCRCCWRCCW10,)0(,) 1 (,)0(測試復雜度測試復雜度 測試過程的繁瑣程度測試過程的繁瑣程度-讀讀/寫操作次數(shù)。如果存儲器的單元數(shù)為寫操作次數(shù)。如果存儲器的單元數(shù)為N， 則復雜度為：則復雜度為：N+3N+3N=7N 如如N=4K 個單元，每次讀或寫操作周期為個單元，每次讀或寫操作周期為 500 ns 測試時

11、間測試時間T=7 X 4K X 500 ns=14 ms電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試改進：寫入后，讀改進：寫入后，讀1和讀和讀0放到下一循環(huán)中讀，即有：放到下一循環(huán)中讀，即有：ijijijijijijijijCWRCCWRCCW10)0(,) 1 (,)0(復雜度變?yōu)椋簭碗s度變?yōu)椋篘+2N+2N=5N行進法可測試的特性有：行進法可測試的特性有：地址唯一性地址唯一性單元干擾和鄰近干擾單元干擾和鄰近干擾數(shù)據(jù)敏感性數(shù)據(jù)敏感性電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試（2）走步法（）走步法（Walking)在全在全0的背景下，對一個單元寫入

12、一個的背景下，對一個單元寫入一個1；讀出全部單元內容，其結果除寫入讀出全部單元內容，其結果除寫入1的單元外均為的單元外均為0；將將0寫入該單元，即又為全寫入該單元，即又為全0；再對另一單元重復上述過程，到全部單元走完為止；再對另一單元重復上述過程，到全部單元走完為止；000000000000000000000000000000001走走1全讀全讀1全讀全讀11111111111111110走走0全讀全讀公式：公式：ijijijijijijijijijijCWRCWCWRCWCW10) 1 (),(,)0()0(),(,) 1 ()0(電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測

13、試測試改進：寫入后，讀改進：寫入后，讀1和讀和讀0放到下一循環(huán)中讀，即有：放到下一循環(huán)中讀，即有：ijijijijijijijijCWRCCWRCCW10)0(,) 1 (,)0(復雜度變?yōu)椋簭碗s度變?yōu)椋篘+2N+2N=5N行進法可測試的特性有：行進法可測試的特性有：地址唯一性地址唯一性單元干擾和鄰近干擾單元干擾和鄰近干擾數(shù)據(jù)敏感性數(shù)據(jù)敏感性電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試（2）走步法（）走步法（Walking)在全在全0的背景下，對一個單元寫入一個的背景下，對一個單元寫入一個1；讀出全部單元內容，其結果除寫入讀出全部單元內容，其結果除寫入1的單元外均為的單元

14、外均為0；將將0寫入該單元，即又為全寫入該單元，即又為全0；再對另一單元重復上述過程，到全部單元走完為止；再對另一單元重復上述過程，到全部單元走完為止；000000000000000000000000000000001走走1全讀全讀1全讀全讀11111111111111110走走0全讀全讀電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試01(0)(1), (),(0)(1)(0), (),(1)ijijijijijijijijijijijijWCWCRWCWCWCRWC公式：公式：復雜度：復雜度：2（1+N+1)N+2N=2N2+6N走步法的變形：走步法的變形：0 0 0 0

15、0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 1走列走列1 1 0 0走補列走補列1 1 1 11 1 1 1走雙列走雙列1 1 1 1走對角線走對角線電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.1節(jié)節(jié) RAM測試測試（3）奔跳法）奔跳法跳列跳列跳對角線跳對角線乒乓法乒乓法恢復奔跳法恢復奔跳法 （4）棋盤法）棋盤法 （5）移動倒轉法）移動倒轉法0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0Cij0 1 0 11

16、 0 1 00 1 0 11 0 1 01 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1各種方法（測試圖形）各種方法（測試圖形）各有優(yōu)點，可以根據(jù)需各有優(yōu)點，可以根據(jù)需要選擇！要選擇！電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.2節(jié)節(jié) ROM測試測試測試測試ROM的真正目的是保證程序完整性的真正目的是保證程序完整性: 嵌入式軟件和啟動代碼存放在嵌入式軟件和啟動代碼存放在ROM里，不能保證長期穩(wěn)定可靠，因里，不能保證長期穩(wěn)定可靠，因為硬件注定是不可靠的。以為硬件注定是不可靠的。以FLASH ROM為例，它會由于以下兩種主為例，它會由

17、于以下兩種主要原因導致程序揮發(fā)：要原因導致程序揮發(fā)：1.受到輻射。本身工作在輻射環(huán)境里受到輻射。本身工作在輻射環(huán)境里/運輸過程中受到輻射（如過海運輸過程中受到輻射（如過海 關時被關時被X光機檢查）。光機檢查）。 2.長時間存放導致存儲失效，某些長時間存放導致存儲失效，某些0、1位自行翻轉。位自行翻轉。電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.2節(jié)節(jié) ROM測試測試ROM只讀存儲器只讀存儲器-只讀，存放程序或固定數(shù)組等只讀，存放程序或固定數(shù)組等測試方法：測試方法：校驗和校驗和-Check sum 求全部求全部ROM代碼的校驗和，再與正常工作時存代碼的校驗和，再與正常工作時存 入的校驗和比較。如

18、二者一致則入的校驗和比較。如二者一致則ROM無故障，無故障， 否則，就有故障。否則，就有故障。實施：實施：ROM相鄰存儲單元內容逐項半加；相鄰存儲單元內容逐項半加；再計算機或帶微機的儀器中，再計算機或帶微機的儀器中，在開機自檢時都必須對在開機自檢時都必須對RAM和和ROM進行測試！進行測試！sum比較電子科大電子科大CATCAT室室第第4.1.2節(jié)節(jié) ROM測試測試電子科大電子科大CATCAT室室ROM只讀存儲器只讀存儲器-只讀，存放程序或固定數(shù)組等：只讀，存放程序或固定數(shù)組等：0 x88, 0 x82, 0 xf0, 0 x00, 0 x85, 0 x90, 0 x20, 0 xe5, 0

19、x20, 0 x5b, 0 x60, 0 xf8, 0 x09, 0 xb9, 0 x04, 0 xe3,0 xeb, 0 x23, 0 xfb, 0 x08, 0 xb8, 0 x07, 0 xda, 0 x79, 0 x00, 0 x90, 0 x06, 0 x60, 0 xe9, 0 x93, 0 x90, 0 x00,0 x01, 0 xf0, 0 x85, 0 x90, 0 x20, 0 x30, 0 x01, 0 xfa, 0 x09, 0 xb9, 0 x10, 0 xed, 0 x75, 0 x10, 0 x40, 0 x75,0 x11, 0 x40, 0 x75, 0 x1

20、2, 0 x40, 0 x75, 0 x13, 0 x40, 0 x75, 0 x14, 0 x40, 0 x75, 0 x15, 0 x40, 0 x7d, 0 x00,0 x79, 0 x40, 0 x77, 0 x0a, 0 xe9, 0 x24, 0 x10, 0 xf9, 0 x0d, 0 xbd, 0 x0b, 0 xf6, 0 x78, 0 x40, 0 x79, 0 x40,0 x7a, 0 x00, 0 x7c, 0 x00, 0 x7f, 0 x00, 0 x75, 0 xd0, 0 x00, 0 x75, 0 x26, 0 x00, 0 x75, 0 x22, 0 x00

21、, 0 x75,第第4.1.2節(jié)節(jié) ROM測試測試電子科大電子科大CATCAT室室應用于桌面的應用于桌面的PXI混合信號測試系統(tǒng)混合信號測試系統(tǒng) 第第4.2節(jié)節(jié) CPU測試測試CPU測試的復雜性測試的復雜性 新的故障模型：新的故障模型：S-a-0/s-a-1Bit j=0/1時，時，bit i s-a-0/1Bit j=0/1時，時，bit i 不能從不能從0 1/1 0Bit j 與與bit i 作用相互顛倒，出現(xiàn)錯亂作用相互顛倒，出現(xiàn)錯亂對指令花樣的敏感性，對不同指令的組合有不同的執(zhí)行時間對指令花樣的敏感性，對不同指令的組合有不同的執(zhí)行時間等等！等等！ CPU內部各功能塊之間故障的相互影響

22、內部各功能塊之間故障的相互影響 CPU與外部與外部ROM,RAM及及I/O之間的相互影響之間的相互影響電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.1節(jié)節(jié) CPU算法產生測試算法產生測試基本步驟：基本步驟：將將CPU功能分塊功能分塊利用指令集分別對各功能塊進行測試利用指令集分別對各功能塊進行測試由小到大策略，程序計數(shù)器由小到大策略，程序計數(shù)器 寄存器寄存器 其它功能塊其它功能塊根據(jù)上述測試過程整理出測試算法，生成測試圖形（矢量）根據(jù)上述測試過程整理出測試算法，生成測試圖形（矢量）以以Intel 8080為例為例 指令指令 可測試的功能塊可測試的功能塊MOV,MVI 寄存器組寄存器組RLC,RRC

23、,DAA AADD,ADI,CMP ALUINX,DAD BC,DECALLn,JMP PC,SPPUSH,POP SPNOP PC指令指令寄存器寄存器Z指令指令譯碼器譯碼器Y累加器累加器A計算單元計算單元ALU內部總線內部總線BC,DE,HLSPPC控制控制定時定時寄存器組寄存器組電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.1節(jié)節(jié) CPU算法產生測試算法產生測試測試流程測試流程：初始化初始化測測PC測寄存測寄存器器測測SP測測ALU測測A完成完成所用指令所用指令開機復位，開機復位，0 PCNOPMOV r1,r2PUSH,POPADDRLC,ADD電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.

24、2節(jié)節(jié) CPU功能測試算法功能測試算法基本步驟：基本步驟：1.CPU通用模型通用模型2.故障模型故障模型3.通用化測試算法通用化測試算法1.CPU通用模型通用模型指令指令寄存器寄存器Z指令指令譯碼器譯碼器Y累加器累加器A計算單元計算單元ALU內部總線內部總線BC,DE,HLSPPC控制控制定時定時寄存器組寄存器組CPU通用模型通用模型電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.2節(jié)節(jié) CPU功能測試算法功能測試算法2.2.故障模型故障模型 沒有選到數(shù)據(jù)源（沒有選到數(shù)據(jù)源（F1F1）數(shù)據(jù)源地址故障數(shù)據(jù)源地址故障 選錯了數(shù)據(jù)源（選錯了數(shù)據(jù)源（F2F2） 選到多個數(shù)據(jù)源（選到多個數(shù)據(jù)源（F3F3）數(shù)

25、據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸故障數(shù)據(jù)傳輸故障 數(shù)據(jù)目的地址故障數(shù)據(jù)目的地址故障 沒選到目的地址（沒選到目的地址（F4F4）處理處理 選到錯誤地址或多個地址（選到錯誤地址或多個地址（F5F5）故障故障數(shù)據(jù)總線故障數(shù)據(jù)總線故障 數(shù)據(jù)線有數(shù)據(jù)線有s-a-0/s-a-1s-a-0/s-a-1故障（故障（F6F6） 多條數(shù)據(jù)線構成與多條數(shù)據(jù)線構成與/ /或關系（或關系（F7F7）呆滯型故障呆滯型故障 s-a-0/s-a-1(F8)s-a-0/s-a-1(F8)數(shù)據(jù)寄存器故障數(shù)據(jù)寄存器故障 寫入數(shù)據(jù)后寫入數(shù)據(jù)后 不能不能0 1/1 00 1/1 0（F9F9）單元間的耦合（單元間的耦合（F10F10）ALUALU故障：

26、故障：等，運算操作：,ORANDRRRkjki直接由計算結果判斷電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.2節(jié)節(jié) CPU功能測試算法功能測試算法控制故障控制故障譯碼錯誤，原指令變成另外指令（譯碼錯誤，原指令變成另外指令（F11）未能實現(xiàn)應有指令（未能實現(xiàn)應有指令（F12）指令呆滯（總是執(zhí)行同一條指令）（指令呆滯（總是執(zhí)行同一條指令）（13）同時產生多條指令（同時產生多條指令（F14）產生錯誤的狀態(tài)信息（條件轉移，條件調用）產生錯誤的狀態(tài)信息（條件轉移，條件調用）(F15）控制控制故障故障電子科大電子科大CATCAT室室未實現(xiàn)應有命令未選到目的地址如（）（124)1()1(FFDRRDMiiA

27、NDORFRRMFDRDRijji/145),)1()1()1()1(同時產生多條命令如多個目的地址同時有（第第4.2.2節(jié)節(jié) CPU功能測試算法功能測試算法3.測試算法測試算法 基本方法：基本方法：產生各種測試圖形（數(shù)據(jù)和命令），以檢測產生各種測試圖形（數(shù)據(jù)和命令），以檢測CPU各硬件部分和各種各硬件部分和各種 指令的工作情況，從而得出測試結果。指令的工作情況，從而得出測試結果。例例1：傳送指令：傳送指令多個操作命令多個目的地址，多個源地址，且如：例算符同時產生多條命令操作如多個目的地址且如（未實現(xiàn)應有命令未選到目的地址或如）（14532145)(,)124)()1 ()1 ()1 ()1

28、()1 ()1 ()1 ()1 ()1 ()1 ()1 ()1 ()1 ()1 (FFFRRRRRRRRFRRMFDRDRFFDRRDMshkgkjkikkiijjiii將各種情況都編入測試程序中，即可完成將各種情況都編入測試程序中，即可完成CPU的全面測試。的全面測試。 計算機開機自檢程序！計算機開機自檢程序！電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.3節(jié)節(jié) 利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試基本思想：基本思想：利用敏化概念，用被測系統(tǒng)的應用程序作測試程序，是一種算法型測試。利用敏化概念，用被測系統(tǒng)的應用程序作測試程序，是一種算法型測試。1.基本方法基本方法 測試

29、時對測試時對CPU進行訪問，對進行訪問，對CPU給予命令（輸入數(shù)據(jù)），并觀察給予命令（輸入數(shù)據(jù)），并觀察CPU的輸出的輸出（響應），從而判斷（響應），從而判斷CPU的故障。的故障。 敏化：敏化：輸入輸入-可命令可命令-用指令通過數(shù)據(jù)總線可向用指令通過數(shù)據(jù)總線可向CPU輸入（寫）數(shù)據(jù)；輸入（寫）數(shù)據(jù)；輸出輸出-可觀察可觀察-用指令可讀出用指令可讀出CPU的數(shù)據(jù)；的數(shù)據(jù)；CPU命令命令輸入輸入輸出輸出響應響應地址線地址線數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線敏化敏化電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.3節(jié)節(jié) 利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試2.應用程序的模型化應用

30、程序的模型化 為了系統(tǒng)的組織測試，首先應對應用程序作模型化處理。為了系統(tǒng)的組織測試，首先應對應用程序作模型化處理。 模型化模型化-一種直接用于測試（敏化）的表現(xiàn)方式來表達被測系統(tǒng)的應用程序。為此一種直接用于測試（敏化）的表現(xiàn)方式來表達被測系統(tǒng)的應用程序。為此 引入三個概念：引入三個概念： （1）命令點與觀察點）命令點與觀察點 命令點：命令點：應用程序中能輸入所選命令（數(shù)據(jù)）之處；應用程序中能輸入所選命令（數(shù)據(jù)）之處； 例，輸入指令（例，輸入指令（IN），存儲器讀出指令（從），存儲器讀出指令（從ROM中讀出的命令）中讀出的命令） 觀察點：觀察點：輸出結果有測試價值之處；輸出結果有測試價值之處；

31、例，輸出指令（例，輸出指令（OUT），存儲器寫入指令（寫入存儲器的數(shù)據(jù)可觀察），存儲器寫入指令（寫入存儲器的數(shù)據(jù)可觀察） （2）程序段：對敏化有意義的一段最短的指令序列。構成程序段的原則是：）程序段：對敏化有意義的一段最短的指令序列。構成程序段的原則是：程序段的第一指令必須是一個命令點，或最末一條指令必須是觀察點；程序段的第一指令必須是一個命令點，或最末一條指令必須是觀察點；對于分支程序或轉移程序，只能從程序的首一指令進入該程序段，且只能從該段的末一指令退出；對于分支程序或轉移程序，只能從程序的首一指令進入該程序段，且只能從該段的末一指令退出； 例例:因此，有因此，有JMP指令的指令的情況下，

32、情況下，JMP應是程應是程序段的末條指令；而序段的末條指令；而JMP轉向的指令應是轉向的指令應是程序段的起始指令。程序段的起始指令。電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.3節(jié)節(jié) 利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試例：例：以以Z80程序為例程序為例(數(shù)據(jù)塊傳送程序）數(shù)據(jù)塊傳送程序）LD A,(ADOC1) 可命令點（存儲器讀出指令）可命令點（存儲器讀出指令） RRC AAND n1OR n2LD H,ALD A,(ADOC2)可命令點（存儲器讀出指令）可命令點（存儲器讀出指令）AND n3LD B,ALD A,(ADOC3)命令點命令點AND n4OR BRRC

33、ALD L,ALD (ADAT),HL可觀察點（存儲器寫入指令）可觀察點（存儲器寫入指令）LD IX,(ADAT)可命令點可命令點LD A,(ADOC2)可命令點可命令點AND n5IR NZ,PMTB轉出（段末）轉出（段末）LD IY,DBMBA可命令點可命令點JP PRANT轉出（段末）轉出（段末）PMTB:LD IY,DABMB轉入（段始），可命令點轉入（段始），可命令點LD A,n6LD （AMMT）,A可觀察點可觀察點PRANT:LD A,(IY+a)轉入（段始）轉入（段始）AND n7JR NZ,PRANT轉出（段末）轉出（段末）12345678S1S2S3AMADOC1控制圖控制

34、圖12345678S1S2S3電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.3節(jié)節(jié) 利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試3.關系圖關系圖將程序母型化后，必須研究變量在程序段中的傳播情況，為此，引入關系圖的概念。將程序母型化后，必須研究變量在程序段中的傳播情況，為此，引入關系圖的概念。（1）單條指令關系圖）單條指令關系圖數(shù)據(jù)傳送類數(shù)據(jù)傳送類數(shù)據(jù)處理類數(shù)據(jù)處理類轉移類轉移類 只改變程序執(zhí)行順序，而無實質性操作；只改變程序執(zhí)行順序，而無實質性操作；例：例：IP：JR NZ，PMTBr1r2MEMrnirnrMEMiMEMMEM r2rnr RMEMi RMEMr1 r2r1r1

35、 MEMr1r1 ir1r1 r2PC,SPPC,SPr1 iAPMTBPC+1（A）=0（A） 0電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.3節(jié)節(jié) 利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試（2）程序段的關系圖）程序段的關系圖 程序段的關系圖由指令關系圖連接而成。為了敏化需要，提出變量的概念：程序段的關系圖由指令關系圖連接而成。為了敏化需要，提出變量的概念：輸入變量：該程序段執(zhí)行之初所需的變量；輸入變量：該程序段執(zhí)行之初所需的變量；輸出變量：該程序段執(zhí)行的結果；輸出變量：該程序段執(zhí)行的結果；工作變量：該程序段執(zhí)行過程中的一切變量；工作變量：該程序段執(zhí)行過程中的一切變量；仍

36、以上例有：仍以上例有：11（ ADCO1） 輸入變量輸入變量 A A n1工作變量工作變量 A n2 A H輸出變量輸出變量電子科大電子科大CATCAT室室第第4.2.3節(jié)節(jié) 利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試利用被測系統(tǒng)的應用程序進行測試4.敏化測試敏化測試 （1）基本概念）基本概念通路通路：通路是一段有序的程序列：通路是一段有序的程序列：輸入必須是命令段輸入必須是命令段-測試輸入變量；測試輸入變量；輸出必須是觀察段輸出必須是觀察段-測試響應；測試響應；最小通路集最小通路集：程序中所有的一切程序段中一個最小的通路集；：程序中所有的一切程序段中一個最小的通路集；測試測試：按每條通路逐條進行，在通路

37、的每一個觀察點應確定在該點所能觀察到的各：按每條通路逐條進行，在通路的每一個觀察點應確定在該點所能觀察到的各硬件硬件，功能功能和和指令指令，并確定該通路可命令點的輸入值范圍。，并確定該通路可命令點的輸入值范圍。 （2）測試算法）測試算法 以程序列為基礎進行測試：以程序列為基礎進行測試：程序列的輸入變量（測試矢量）程序列的輸入變量（測試矢量）-可命令可命令 立即數(shù)立即數(shù) 不可命令不可命令（由通路前面程序的計算值，應（由通路前面程序的計算值，應逆流而上逆流而上尋找可命令點）尋找可命令點）中間變量中間變量-工作變量工作變量(測試對象測試對象：硬件硬件，功能功能，指令指令）程序列的輸出變量（響應）程序列的輸出變量（響應）-可觀察可觀察（敏化結果）（敏化結果）不可觀察不可觀察（順流而下順流而下，找到可觀