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摘要：針對某裝備的存儲器沒有相應的測試設備，測試內容比較繁瑣，設計了基于LabVlEW的存儲器檢測系統(tǒng)。硬件依托PXI測試總線予以實現(xiàn)．具有可靠性高．靈活性強的特點。針對組合存儲器的特點，設計了專用的接口適配器，主要用于實現(xiàn)信號的同步和調理。文中分析了存儲器的故障類型，研究March算法并進行了擴展。系統(tǒng)以LabVIEW作為軟件工具，實現(xiàn)了對存儲器的自動測試，用數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了測試算法與測試程序的分離。該系統(tǒng)具有操作容易，可擴展性強等特點，有效提高了對某裝備存儲器的測試效率。
關鍵詞：存儲器；虛擬儀器；LabVIEW；數(shù)據(jù)庫；March
在電子設備運行過程中，存儲器發(fā)生故障或失效，不僅導致經(jīng)濟損失，而且還有可能導致災難性的后果。因此存儲器的測試也成為當今世界的一個重要問題，在軍事裝備中存儲器正扮演著很重要的角色。目前，基于虛擬儀器設計的自動測試系統(tǒng)已成為主流，而軟件則是虛擬儀器的核心。在此，以LabVIEW為軟件工具，結合相應的數(shù)字I／O卡，開發(fā)一套用于某裝備存儲器檢測的檢測系統(tǒng)。
1 總體方案及硬件設計
1．1 需求分析
該系統(tǒng)所選的被測對象是某型裝備中的公用存儲器，測試通道有地址總線18根、數(shù)據(jù)總線18根，控制線3根(控制線共7根，其中3根有效)。其中，狀態(tài)輸出信號表示讀／寫信號是否有效；讀／寫信號表示對RAM的讀／寫操作；數(shù)據(jù)輸出有效信號表示數(shù)據(jù)輸出是否有效。容量8 KB，讀周期400 ns，寫周期500 ns，供電電壓5 V。
1．2 系統(tǒng)硬件設計
該硬件系統(tǒng)，以中心計算機為主體，以插入其中的數(shù)字I／O卡為功能部件。通過計算機控制數(shù)字I／O卡進行數(shù)字信號的輸出和測量。由此可知，系統(tǒng)平臺的搭建關鍵是選擇合適的數(shù)字I／O卡。該系統(tǒng)測試的主要信號有地址信號、數(shù)據(jù)信號和控制信號。考慮到輸出位數(shù)和速度，用NI公司的數(shù)字波形發(fā)生器／分析儀6542，它具有32路可雙向控制的通道，可方便地進行信號輸出和對信號的采集。該模塊每個通道都有1 Mb，8 Mb和64 Mb的板載內存，便于測試信息的存儲。
1．3 接口適配器設計和端口的分配
接口適配器用于連接被測設備和測試平臺。設計時只選用一塊6542模塊，所以只有32個輸出通道，不能實現(xiàn)所有信號的有效同步輸出，設計時需采用數(shù)據(jù)線和地址線共用的原則予以解決。接口適配器的組成框圖如圖1所示。選擇6542的portO～port2作為公用的地址線和數(shù)據(jù)線，port3作為控制線。鎖存器選擇雙向鎖存器，通過鎖存方向控制數(shù)據(jù)的輸入／輸出，片選控制線控制數(shù)據(jù)的鎖存，鎖存輸出控制線控制鎖存器里的數(shù)據(jù)讀出。
2 存儲器測試算法分析
2．1 存儲器故障類型
存儲器故障總體可以分為單個單元的故障和單元之間的故障兩類。單個單元的故障包括：粘滯故障(SAF)一個陣列總是0或1；轉換故障(TF)，即一個特定單元在一定轉換序列后不能進行0／1翻轉；數(shù)據(jù)保持故障(DFR)，即一個單元在一段時間后不能保持它的邏輯值等。單元之間的故障主要是耦合故障(CF)，它包括字間故障和字內故障。
2．2．March算法
針對存儲器不同的故障類型，提出了多種存儲器的測試算法，如March算法、Walking算法、Calloping算法等。其中，March算法具有較高的故障覆蓋率，較小的時間復雜度，在存儲器測試中得到廣泛應用。其基本步驟用公式表示如下：
式中：Cij表示第i行，第j列的存儲單元；R表示讀操作；W表示寫操作；表示全部C的集合；∑表示，集內的總和；逗號“，”是公式內各有序操作之間的分隔符；0或1表示背景數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)。根據(jù)公式可以算出測試的復雜度為5N。簡單說就是按照一定的規(guī)則向存儲器寫入和讀出數(shù)據(jù)。針對不同的故障模型，在測試中添加不同的數(shù)據(jù)背景可以實現(xiàn)相應的故障覆蓋。通常，一種算法不能覆蓋所有的故障類型，所以測試時要用兩種或兩種以上的算法。
2．3 March算法在檢測系統(tǒng)中的應用
一般的March算法都是以位進行操作的，而被測對象是18位的數(shù)據(jù)通道，存儲方式為字節(jié)存儲，因此應該對March算法進行擴展。測試時不僅要考慮到字間故障，而且也應該考慮一個字內多個位之間的耦合故障。面對這種情況就應該增加March算法的測試數(shù)據(jù)。對于N位的存儲器，共有l(wèi)og2N+1種測試數(shù)據(jù)，文獻給出了數(shù)據(jù)背景的計算公式。被測對象有18位存儲器，通過計算有5組測試數(shù)據(jù)：
3 系統(tǒng)的軟件設計
3．1 軟件總體方案
該系統(tǒng)軟件部分基于虛擬儀器技術進行開發(fā)。選擇LabVIEW作為測試程序開發(fā)工具，Access作為數(shù)據(jù)庫工具。整個軟件由主控程序、人機界面、測試模塊、診斷模塊、數(shù)據(jù)庫模塊組成。主控程序負責各個模塊之間的調用和協(xié)調；人機界面實現(xiàn)用戶與測試系統(tǒng)的交互；測試模塊完成數(shù)字信號的輸出和采集；數(shù)據(jù)庫模塊主要用于實現(xiàn)整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理。
