[发明专利]数字电路故障检测电路及利用该电路测试故障的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字电路故障检测领域。

背景技术

数字电路的故障检测技术主要用于判别电路中存在的开路、短路故障和集成芯片内部功能故障，该技术可应用于电子产品研发期间的性能评测、生产期间的质量检验、以及使用期间的故障维修，对于数字电子产品的设计、生产和测试有重大的指导作用和实际意义。

现有的数字电路故障检测方法多是基于边界扫描技术，其检测原理是利用芯片内部的边界扫描单元按照一定算法发出有规律的高、低电平序列作为测试激励信号，再由相应的边界扫描单元接收回由激励信号产生的响应信号(也是高、低电平序列)，最后用算法对响应信号进行分析而判断出电路故障。

由于数字电路自身的特点，传统的测试电路和测试方法只能识别单纯的高电平或低电平两种状态，而无法识别开路状态(即悬空状态)，因此传统的故障检测技术需要付出很大代价才能对开路故障进行检测，特别是当被测电路比较复杂，需要测试的电路网络比较多时，故障检测的过程将会变得非常复杂。同时，由于不能很好的区别出开路状态，传统的故障检测方法存在比较严重的故障误判现象，会将开路故障与“呆滞1”故障、“呆滞0”故障两种故障相混淆，造成故障检测与识别能力大为降低。另外，由于无法确切地识别开路状态，使得传统的数字电路检测方法在检测其他故障模式(如短路故障、功能故障)时，同样需要很复杂的方法和流程才能进行检测，并且依然存在故障误判的问题。

发明内容

本发明是为了解决现有数字电路故障检测电路和检测方法均无法确切的识别开路状态，以及需要测试的电路网络比较多时，故障检测的过程复杂的问题。提出了数字电路故障检测电路及利用该电路测试故障的方法。

本发明所述数字电路故障检测电路，该电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、、第一路光耦合器U1、第二路光耦合器U2、电源VCC和一对互补的三极管：NPN型三极管Q1和PNP型三极管Q2；

电阻R1的一端与电阻R2的一端相连，且电阻R1的一端与电阻R2的一端为检测信号输入端，电阻R1的另一端连接NPN型三极管Q1的基极，NPN型三极管Q1的发射极连接电源VCC，NPN型三极管Q1的集电极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接第一路光耦合器U1的发光二极管的阳极，第一路光耦合器U1的发光二极管的阴极连接电源地；第一路光耦合器U1的光敏三极管的集电极连接电阻R5的一端，且该集电极为测试信号输出端，电阻R5的另一端连接电源VCC，第一路光耦合器U1的光敏三极管的发射极连接电源地；

电阻R2另一端连接PNP型三极管Q2的基极，PNP型三极管Q2的发射极连接电源地，PNP型三极管Q2的集电极连接第二路光耦合器U2的发光二极管的阴极，第二路光耦合器U1的发光二极管的阳极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电源VCC；

第二路光耦合器U2的光敏三极管的集电极连接电阻R6的一端，且该集电极为测试信号输出端，电阻R6的另一端连接电源VCC，第二路光耦合器U2的光敏三极管的发射极连接电源地。

利用上述数字电路故障检测电路测试故障的方法，该方法的具体步骤为：

步骤一、获取被测电路的互连信息；

所述电路的互连信息包括电路中元器件的型号、标号，各芯片引脚的互连状态，引脚的输入输出属性；

步骤二、根据电路的互连信息向被测电路中的所有输出引脚，施加全“1”测试激励，然后从所有对应的输入引脚获得测试响应；获得电路固定0故障和开路故障的支路；具体为：

若某输入引脚的响应数据为“0”状态，判定该引脚所属的互连网络为固定0故障；若某输入引脚的响应数据为开路状态，判定该引脚所属的互连网络为开路故障；

步骤三、根据步骤二的测试获得电路固定0故障和开路故障的支路，剔除已检测出的开路故障和固定0故障的互连网络，向剩余网络中的输出引脚施加全“0”测试激励，获得测试引脚的响应；进而获得固定1故障的支路；

若施加全“0”测试激励的引脚获得的响应数据为“1”状态，判定该引脚所属的互连网络为呆滞1故障；

步骤四、根据步骤二和步骤三的测试结果，剔除被测电路中的开路故障支路、固定0故障支路、固定1故障支路的网络，对剩余电路进行测试，获得剩余故障结果，完成利用数字电路故障检测电路的故障测试。

另一种数字电路故障检测电路，该电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电源VCC和一对互补的三极管：NPN型三极管Q1和PNP型三极管Q2；