Raimund Ubar TTÜ, ETA uurija-professor raiub@pld.ttu.ee ttu.ee/ˇraiub/

1. Eesti Teaduste Akadeemia 16. dets. 2004Digitaalsüsteemide defekt-orienteeritud hierarhiline diagnostika Raimund Ubar TTÜ, ETA uurija-professor raiub@pld.ttu.ee www.ttu.ee/ˇraiub/

2. Test Test eksperiment Testi Test Süsteem System tulemus result Isetestimine Rikete simuleerimine Fault diagnosis Diagnostika Süsteemi System Fault Rikete Test Test mudel model dictionary info Süsteemi tehnilise oleku diagnoos Testide genereerimine Test generation Tööriistad Uurimisvaldkond Diagnostikaülesanded ja tööriistad

3. Uurimisteema “Digitaalsüsteemide defekt-orienteeritud hierarhiline diagnostika” Testide süntees ja analüüs Re-disain Diagnostika Testitavuse parandamine Isetestimine Mudel Rikked Defektid Struktuur, funktsioonid Spetsifikatsioon Disain Süsteem

4. Uurimisprobleemid ja seosed Graafiteooria Klassikaline Boole’i algebra Ebatäpsuse kasv Keerukuse kasv Otsustus diagrammide mudel Ühtne rikkemudel Kõrg- taseme mudelid Madalama taseme mudelid Uued hierarhilised meetodid Keerukus veelgi kasvab Ebatäpsus veelgi kasvab Testide süntees ja analüüs Ise-testimine Testitavus

5. Teadustulemusi aastal 2004 • Ühtne rikkemudel • digitaalsüsteemide analüüsiks eri tasanditel • Defekt-orienteeritud testigeneraator • sarnane maailmas hetkel puudub • Digitaalsüsteemide hierarhiline modelleerimine • meetodite edasiarendused, suurendadamaks modelleerimise kiirust • Süsteemide isetestimine • uute optimeerimisalgoritmide väljatöötamine • kriteeriumid: aeg , aparatuuri kulu , energiatarve , testimise kvaliteet  • Teadusuuringute keskkond • füüsikaliste defektide katsestend • e-õppe tarkvara

6. Teadustulemuste seosed Funktsionaalne diagnostika Ühtne rikete mudel Süsteem Defekt- orienteeritud testigeneraator Hierarhiline diagnostika Isetestivad süsteemid Teadusuuringute ja e-õppe keskkond Isetestiv tuum

7. Defekt-orienteeritud testigeneraator Koostöö: TU Darmstadt, TU Warsaw Katsete tulemusi: Defektide liiasuse (mitteolulisuse) tõestamise meetod Üllatav tulemus: väga suur defektide liiasus

8. Ühtne rikkemudel digitaalsüsteemides {Wd}  dy Rikke mudel: Defekti kujutis x1 x4 Süsteemi tase x2 Defekt dy x3 x5 Komponenditase Wd y* Viga Loogika tase Hierarhiline diagnostika

9. Ühtse rikkemudeli filosoofia Funktsioonid Struktuur Kõrgem tase Süsteem k Moodul WFk Madalam tase S Test F W Süsteem: k WSk Lühis Rikke mudel Moodulite võrk F Moodulite võrk W k WFk interpretatsioon: Test - madalamal tasemel Rikke mudel - kõrgemal tasemel ehk Liides hierarhiatasandite vahel Test S Moodul: W F k ki Komponentide võrk F W ki d Komponent: W Test ki F ki Transistoride võrk

10. Hierarhiline modelleerimine Koostöö: Tartu Ülikool Madalamal tasemel simuleeritakse väga väikest osa mudelist Süsteem: Kõrgtaseme otsustusdiagramm y 1 x1 1 0 x3 x2 M=A.B.C.q 0 A 0 C ¢ B’ + C’ q i x5 x4 x A’ + B’ q i B q #1 #5 1 0 A 1 C x6 x7  x A’ + 1 i A  i C’ q q #4 #3 Komponent: Binaarotsustus-diagramm 1 B 0 B’ + C’ 0 0 A i q x x A’ + B’+C’ i A C B #2 2  B’ Kõrgtasemel simuleeritakse väikest osa mudelist (analüüsi kiirus on suur) q #5 3 0 C A’ + B’ x i B C Põhjuslike seoste analüüs (otse- ja pöördülesanded) hästi formaliseeritavad q  B’ i #5 q #5 1 A  B’ + C’ i 1 C q  C’ i #5 q 4 #5

11. Digitaalsüsteemide enesetestimine Paralleel-järjestikuline testprotsess: Koostöö: Linköpingi Ülikool Mälu Embedded Tester C2670 C3540 Test Test access Controller BIST mechanism BIST Tester Memory Aeg BIST BIST BIST C1908 C880 C1355 Mälu SoC 205 c432 Pseudorandom Deterministic 203 c6288 Optimeerimine: - testimise aeg  - vajalik mälu  - energiatarve  - lisa-aparatuur  - testimise kvaliteet  4 Energia 190 c880 6 13 Mälu c1908 Total Test Length: 209 19 21 169 c5315 40 46 123 c1355 86 50 73 Aeg Aeg 136 48 25 c499

12. Funktsionaalne enesetestimine Iseennast testiv süsteem T Juhitavus  Mälu: Deterministlik test Funktsionaalne test MUX MUX F Registrite plokk Andme- osa Hübriidtest Jälgitavus  Hind EXOR Aeg Mälu Signatuuranalüsaator Andmed Optimum

13. Teadusuuringute keskkond Kasutatud >90 asutuses rohkem kui 30 riigis TURBO-TESTER: Methods: Single fault Parallel Deductive Levels: Gate Macro Methods: Deterministic Random Genetic Fault models: Stuck-at-faults Functional faults Test Generation Fault Simulation Fault Location Design Test BIST Simulation Methods: BILBO CSTP Store/Generate Fault Table Fault Diagnosis Test Optimization

14. E-õppe tarkvara Java appletid tööks loengul, kodus, laboris ja eksamil: Loogikataseme diagnostika Koostöö: TU Ilmenau Saksamaal Süsteemitaseme diagnostika Muud appletid: Boundary Scan

15. Defektide uurimise katsestend DEFSIM Koostöö: Saksamaa, Poola, Slovakkia DEFSIM SERVER USB DEFSIM INTERNET USER USER USER

16. Muid tulemusi aastal 2004 • Publikatsioone 30 • CC – 4 • IEEE digitaalraamatukogus – 6 • Ülemaailmsed konv. – 9, Euroopa reg. konv. – 9, “Best paper” kategoorias – 3 • Teoksil: 3 tellitud CC-artiklit 2 peatükki monograafias • Rahvusvaheline koostöö: 14 ühispublikatsiooni 15 teadlasega 5 riigist • Kaks Framework V Europrojekti, 2 bilateraalset projekti Saksamaaga • Konverentside korraldamine: • 2nd IEEE East-West Design & Test Workshop (2004) - aseesimehena • 9th IEEE European Test Symposium (2004) - aseesimehena • 10th IEEE European Test Symposium (2005) – peakorraldajana • 4th IEEE European Board Test Workshop (2005) – peakorraldajana • 3th IEEE East-West Design & Test Workshop (2005) - aseesimehena • Juhendamine (kaitsmised) • 1 doktoritöö (A.Jutman), • 8 magistritööd • Kutsed loengutele (9) • 3 tutoriali 3 konverentsil, • 1 kursus (36 t) ja 2 tutoriali 3 suvekoolis, • 1 kursus (36 t) ja 2 tutoriali ülikoolides