Realizacja samo-testowania części analogowych elektronicznych systemów wbudowanych z wykorzystaniem mikrokontrolerów rodziny XMEGA A

• Autorzy: Czaja Z.

Warianty tytułu

EN

Realization of self-testing of analog parts of electronic embedded systems based on XMEGA A family microcontrollers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono mikrosystem pomiarowy zbudowany z zasobów sprzętowych mikrokontrolera ATXmega32A4 pełniący funkcję układu testera wbudowanego przeznaczonego do samotestowania części analogowych elektronicznych systemów wbudowanych. Samotestowanie opiera się na metodzie diagnostycznej, w której układ badany pobudzany jest impulsem prostokątnym, a jego odpowiedź czasowa próbkowana przez przetwornik A/C mikrokontrolera. Licznik mikrokontrolera ustala czas trwania impulsu oraz momenty próbkowania.

EN

A measurement microsystem based on hardware resources of the ATXmega32A4 microcontroller working as a BIST (Built-in Self Tester) used for self-testing of analog parts of embedded electronic systems is presented in the paper. Self-testing is based on the fault method [5], in which a tested analog part is stimulated by a single square pulse and its time response is sampled K times (K = 3) by the ADC (Analog to Digital Converter) (Fig. 1). A microcontroller timer determines the duration time of the square pulse and sets the sample moments of the ADC. The self-testing approach consists of: the pre-testing stage of fault dictionary creation (the fault dictionary has the form of a family of identification curves (Fig. 2)), the measurement procedure and the fault classification procedure. The proposed BIST consists of one timer working in the Compare Mode, an event system and a 12-bit ADC of the microcontroller (Fig. 3). The events generated by channels CHA, CHB and CHC compare matches of the timer are routed via the event system to the ADC (Fig. 7). They trigger measurements on three ADC channels CH0, CH1 and CH2 adequately (Fig. 4). The channel CHD compare match event is used to set up the duration time of the stimulant pulse. The BIST works according to the measurement procedure whose timing is shown in Fig. 5 and the algorithm in Fig. 6. The main advantages of the presented solution are better BIST parameters and the simpler measurement algorithm in comparison to the previous solutions [5-7].

Słowa kluczowe

PL

mikrokontrolery; przetworniki A/C; samotestowanie; układy BIST

EN

microcontrollers; ADCs; self-testing; measurement; BISTs

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 4
• Strony: 368--371
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., schem., wykr., wzory

Twórcy

autor

Czaja Z.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Katedra Metrologii i Optoelektroniki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Raczkowycz J., Mather P., Saine S.: Using a sigma-delta modulator as a test vehicle for embedded mixed-signal test, Microelectronic Journal, vol. 31, issue 8, 2000, pp. 689-699.
• [2] Prenat G., Mir S., Vazques D., Rolindez L.: A low-cost digital frequency testing approach for mixed-signal devices using ΣΔ modulation, Microelectronic Journal, vol. 36, issue 12, 2005, pp. 1080-1090.
• [3] Toczek W.: Analog fault signature based on sigma-delta modulation and oscillation - test methodology, Metrology and Measurement Systems, vol. XI, No. 4, 2004, pp. 363-375.
• [4] Negreiros M., Carro L., Susin A.: Testing analog circuits using spectral analysis, Microelectronic Journal, vol. 34, issue 10, 2003, pp. 937-944.
• [5] Czaja Z.: A diagnosis method of analog parts of mixed-signal systems controlled by microcontrollers, Measurement, Vol. 40, Issue 2, 2007, pp. 158-170.
• [6] Czaja Z.: Implementacja metody diagnostycznej opartej na odpowiedzi czasowej i krzywych identyfikacyjnych w mieszanym sygnałowo mikrosystemie elektronicznym. Materiały Kongresowe VII Szkoła – Konferencja Metrologia Wspomagana Komputerowo, Waplewo 17-20 maja 2005, Tom II, s. 279-284.
• [7] Czaja Z.: A method of fault diagnosis of analog parts of electronic embedded systems with tolerances, Measurement, Vol. 42, Issue 6, 2009, pp. 903-915.
• [8] Czaja Z., Załęski D.: Wykorzystanie logiki rozmytej do diagnostyki uszkodzeń części analogowych w elektronicznych systemach wbudowanych, Pomiary, Automatyka, Kontrola, Vol. 53, Nr 9 bis, 2007, s. 735-738.
• [9] Czaja Z., Kowalewski M., Zielonko R.: Wykorzystanie klasyfikatora z dwucentrowymi funkcjami bazowymi do diagnostyki uszkodzeń części analogowych elektronicznych systemów wbudowanych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 87, Nr 10/2011, 2011, s. 184-187.
• [10] Atmel Corporation: Atmel AVR XMEGA AU Manual, 12/2012, dokument PDF ze strony: www.atmel.com.
• [11] Atmel Corporation: 8-bit AVR microcontroller with 16k Bytes In-System Programmable Flash, ATmega16, ATmega16L, 07/2010, dokument PDF ze strony: www.atmel.com.