[发明专利]测试和故障检查用的存贮器仿真方法和系统

说明书

本发明一般涉及对基于微处理器的电子系统进行测试和故障检查，特别是采用存贮器仿真技术对基于微处理器这样的系统进行测试和故障检查。

目前，随着各类用户和工业产品采用基于微处理器的复杂系统不断增加，测试和故障检查过程的自动化确实非常有必要。一些测试技术，例如符号差分析、逻辑电平检测、频率和事件计数、脉冲和仿真测试等都已众所周知，并已使用多年。特别是仿真测试器，之所以这样叫是因为它们模仿有关核心器件的特性，这类测试器已在基于微处理器的板上或系统中进行功能测试和缺陷隔离中得到推广，首先因为它们能从内往外测试系统，其次它们能测试一个核心部件已失效的系统。

一个这样的仿真测试器是一个微处理器仿真器，在美国专利4，455，654号中已描述过，这个专利是博哈斯卡（K.S.Bhaskar）等人发表的，并转让给约翰·弗卢卡（John    Fluke）制造有限公司。这里，测试系统本身是一个基于微处理器的系统，它被连接来代替被测部件（UUT）中的微处理器的位置。博哈斯卡等人的测试系统工作在总线访问方式，其特点在于总线访问的单周期建立起来并作用在另一个总线周期前，就是说，针对一个总线周期，测试系统的微处理器转换入与UUT总线进行信号连系，以 执行读或写操作。然后，测试系统微处理器转换到测试系统的内部电路，以产生另一个与一个新地址有关的读或写命令，或者处理从UUT的存贮器读出的信息。当基于微处理器的系统变得更复杂和运行在更高速度时，实现总线访问的单个周期所需要的总线开关变成了微处理机仿真器的限制，例如博哈斯卡等人所叙述的。对于较新的基于微处理器的UUT系统来说，例如，对于80386系统，合适的总线开关设计起来是复杂和困难的。因此，人们希望提供另外的方法，用这种方法，测试系统可以接入UUT的核心中，以实现诊断测试过程。

已经考虑的另一种类型的仿真测试是只读存贮器（ROM）仿真，因为ROM与UUT系统总线直接通讯，且ROM的引线排列相对说来是简单的，因此，接口的连接器较容易设计。历史上，ROM仿真器已用于软件开发或校验正在工作的硬件。但历史上ROM仿真器没有用于故障检查或缺陷检测，因为没有同步信号可用于使测试设备与测试结果同步。进一步说，是因为测试设备不能直接检索从UUT的ROM插座上来的测试信息。但对这个问题的部分解决在美国专利号4，691，316中已有描述，其中ROM仿真器连接到UUT的ROM输入/输出（I/O）端口，而诊断测试所产生的结果以编码地址信息的形式经UUT地址总线读出，随后，对这些信息译码，并锁存在ROM仿真器中。然而，要指出的是，这个系统并没有提供UUT核心的完全的缺陷诊断，而只限于经地址总线进行通讯。因此，在微处理机系统中，其趋势是增加存贮器的随机存取部分，而减少存贮器的只读部分。可预见，最终将取消ROM，结果是ROM仿真器的使用也将被取消。

根据本发明，对基于微处理器的电子系统进行测试和故障检查的方法和系统采用了存贮器仿真技术以及其他故障检查技术，以提供完整的功能测试和缺陷定位。

该测试系统包含一个基于微处理器的主机和一个也包含一个基于微处理器系统的接口部件，这个系统与被测部件（UUT）的微处理器和存贮空间连接。为了提供完全的故障检查缺陷隔离，这种隔离与由先有技术的微处理器仿真所提供的缺陷隔离一样有效，该接口部件包含与UUT微处理器连接的专用逻辑电路，以便在感兴趣的总线周期期间，提供良好分辨率的同步脉冲。接口部件逐渐增加UUT微处理器的控制，然后该微处理器执行由UUT存贮空间连接的仿真RAM提供的指令。RAM分析器一个总线周期接一个总线周期地监视UUT存贮器连接处，并指出缺陷是否出现和出现在哪个总线周期。整个系统有几个有效的测试特点，包括使用UUT存贮器的地址线，以便检索诊断的数据;使用UUT片选线，以便对检索和分析的数据编码;使用RAM分析器，以改善UUT总线测试技术，使这样一些缺陷进行完全的缺陷隔离;还使用一个检验和平衡系统，以便保证正确产生总线访问和保证在分析数据时使UUT保持在工作状态。此外，RAM分析器改善了流水线校正技术，以便保证有流水线操作或预取特点的UUT微处理器正常地工作。

因此，本发明的一个目的是提供一种方法和系统，它使用存贮器仿真技术，对基于微处理器的电子系统进行测试和故障检查。

本发明的另一个目的是提供一个测试系统，用于不受总线转换电路局限性约束的、基于微处理机的系统。

本发明的再一个目的是提供一个同步脉冲用于完全故障检查时缺 陷隔离，它与由微处理机仿真提供的缺陷隔离同样有效。