数据域分析测试技术;
9.1数据域分析测试的特点、方法与仪器
9.1.1数据域分析测试的特点
数据域分析测试的对象是数字系统，而数字系统中的信号表现为一系列随时间变化并按一定的时序关系形成的数据流，其取值和时间都是离散的，因而其分析测试方法与时域及频域都不相同。图9.1表示数据域分析与时域分析、频域分析的比较。;图9.1时域、频域与数据域分析的比较;数据域分析测试主要研究数字系统中数据流、协议与格式、数字应用芯片与系统结构、数字系统特征的状态空间表征等。与传统测试相比，数据域测试有以下特点：
(1)数字信号通常是按时序传递的。
(2)数字系统中信号的传递方式多种多样。
(3)数字信号往往是单次或非周期性的。
(4)被测信号的速率变化范围很宽。
(5)数字信号为脉冲信号。
(6)被测信号故障定位难。;9.1.2数据域分析测试的方法
数据域分析测试的目的一是确定系统中是否存在故障，称为合格/失效测试，或称故障检测；二是确定故障的位置,称为故障定位。为实现这一目标，通常的测试方法是在其输入端加激励信号，观察由此产生的输出响应，并与预期的正确结果进行比较，以判断系统是否有故障。一般有穷举测试法、结构测试法、功能测试法和随机测试法。
穷举测试法是对输入的全部组合进行测试。如果对所有的输入信号，输出的逻辑关系是正确的，则判断数字电路是正常的，否则就是错误的。穷举测试法的优点是能检测出所
有故障，缺点是测试时间和测试次数随输入端数n的增加呈;指数关系增加。对于具有n个输入的系统，需加2n组不同的输入才能对系统进行完全测试，显然这种穷举测试法无论从人力还是物力上都是行不通的。
解决的办法是从系统的逻辑结构出发，考虑可能发生哪些故障，然后针对这些特定故障生成测试码，并通过故障模型计算每个测试码的故障覆盖，直到所考虑的故障都被覆盖为止，这就是结构测试技术。结构测试法主要针对故障，是最常用的方法。;功能测试法不检测数字电路内每条信号线??故障，只验证被测电路的功能，因而较易实现。目前，LSI、VLSI电路的测试大都采用功能测试法，对微处理器、存储器等的测试也可采用功能测试法。
随机测试法采用的是“随机测试矢量产生”电路，随机地产生可能的组合数据流，将所产生的数据流加到被测电路中，然后对输出进行比较，根据比较结果，即可知被测电路是否正常。随机测试法不能完全覆盖故障，只能用于要求不高的场合。;9.1.3数据域分析测试的仪器
针对数据域分析测试的特点与方法，数据域分析测试必须采用与时域、频域分析迥然不同的分析测试仪器和方法。目前，常用的数据域分析测试仪器有逻辑笔与逻辑夹、逻辑
信号发生器、逻辑分析仪、误码分析仪、数字传输测试仪、协议分析仪、规程分析仪、PCB测试系统、微机开发系统和在线仿真器(ICE)等。;在以上各种测试仪器中，逻辑笔是最简单、直观的，主要用于逻辑电平的简单测试；而对于复杂的数字系统，逻辑分析仪是最常用、最典型的仪器，它既可以分析数字系统和计算机系统的软、硬件时序，又可以和微机开发系统、在线仿真器、数字电压表、示波器等组成自动测试系统，实现对数字系统的快速自动化测试。; 9.2数字电路的简易测试
9.2.1逻辑笔
1.逻辑笔的原理
逻辑笔主要用于判断某一端点的逻辑状态，其原理框图如图9.2所示。被测信号由探针接入，经过输入保护电路后同时加到高、低电平比较器，比较结果分别加到高、低脉冲展宽电路进行展宽，以保证测量单个窄脉冲时也能点亮指示灯足够长时间，这样，即便是频率高达50MHz、宽度最小至10ns的窄脉冲也能被检测到。展宽电路的另一个作用是通过高、低电平展宽电路的互控，使电平测试电路在一段时间内指示某一确定的电平，从而只有一种颜色的指示灯亮。
保护电路则用来防止输入信号电平过高时损坏检测电路。;逻辑笔通常设计成兼容两种逻辑电平的形式，即TTL逻辑和CMOS逻辑，这两种逻辑的高、低电平门限是不一样的，测试时需通过开关在TTL/CMOS间进行选择。;2.逻辑笔的应用
不同的逻辑笔提供不同的逻辑状态指示。通常逻辑笔有两只指示灯，“H”灯指示逻辑“1”(高电平)，“L”灯指示逻辑“0”(低电平)。一些逻辑笔还有“脉冲”指示灯，用于指示检测到输入电平跳变或脉冲。逻辑笔具有记忆功能，如测试点为高电平时，“H”灯亮，此时即使将逻辑笔移开测试点，该灯仍继续亮，以便记录被测状态，这对检测偶然出现的数字脉冲是非常有用的。当不需记录此状态时，可扳动逻辑笔的MEM/PULSE开关至PULSE位。在PULSE状态下，逻辑笔还可用于对正、负脉冲的测试。逻辑笔对输入电平的响应如表9.1所示。;;