可测验性界说为：产品能及时精确地确认其状况，阻隔其内部毛病的规划特性，以进步产品可测验性为意图而进行的规划被称为可测验性规划。可测验性是同可靠性、修理性相并排的一门新式学科，其开展和使用关于进步产品的质量，下降产品的全寿数周期费用具有重要含义。跟着集成电路规划办法与工艺技术的不断进步，集成电路的可测性已经成为进步产品可靠性和成品率的重要因素。文中针对遥测产品中信号处理器的规划原理，经过添加BIT以进步信号处理器的测验覆盖率。
1 信号处理器简介
硬件电路软件化是电路规划的开展趋势。凭借大规模集成的FPGA和高效的规划软件，不只可经过直接对芯片结构的规划完结多种数字逻辑体系功用，并且由于管脚界说灵敏，然后减轻了信号处理器电路图规划和电路板规划的作业量及难度。这种依据可编程逻辑器件的规划大幅减少了芯片的数量，缩小了体系的体积，进步了体系的可靠性，一起也添加了信号处理器的测验复杂度，下降了毛病阻隔率。
信号处理器首要完结电压模仿信号的分时收集、RS422总线信号的接纳和编码输出等功用，原理框图如图1所示。
图1 信号处理器原理框图
2 信号处理器测验现状剖析
信号处理器作为遥测产品的重要部件，其可测验性根本决议了遥测产品的可测验性，因而进步信号处理器的可测验性含义严重。由图1可知信号处理器需求进行测验的节点较多，首要包含多路模仿信号调度电路、交换子、A／D转化器、RS422总线接口芯片、PCM码输出电路、FPGA内部的各逻辑模块、二次电源等，合计约34个测验节点。
在地上或试验室环境中，选用信号模仿器、万用表、示波器、数据接纳设备等对信号处理器进行测验，能够查核悉数测验节点，根本完结信号处理器100％的测验覆盖率和毛病阻隔率。
在供电、二次电源改换以及PCM输出正常的前提下，在挂机自检过程中经过接纳到的PCM数据仅可获取部分模块的作业状况，首要包含“供电”信号地点的调度电路、交换子、A／D转化器、模仿量处理模块和编码操控模块的部分功用，测验覆盖率约为24％。当4个单元中恣意一个单元或多个单元呈现毛病时，无法经过数据剖析完结毛病的进一步阻隔，然后构成一个含糊度为4的含糊组，毛病阻隔率0％。
3 BIT规划剖析
3．1 单一模仿信号收集通路BIT剖析
经过对图1中双点划线部分电路进行剖析，树立毛病树如图2所示，依据毛病树构成相关性图形模型如图3所示，取得一阶相关性及相关D矩阵如图4所示。
图2 毛病树
图3 相关性图形模型
图4 一阶相关性及相关D矩阵
图5 确诊树和毛病字典
经过对D矩阵剖析，辨认冗余测验点和含糊组，完结检测用测验点挑选，生成确诊树和毛病字典如图5所示。
3．2 单一模仿信号收集通路的BIT规划
部分电路BIT剖析是依据经过取得测验点的状况来辨认毛病和毛病定位。依据信号处理器的特殊性，规划选用为电路各测验点引进鼓励信号的方法，完结判别功用模块是否存在毛病的功用，其BIT计划如图6所示。
图6 模仿信号BIT计划
在信号处理器上添加D／A转化器电路和开关矩阵模块，FPGA中添加自检模块；信号处理器加电时，自检模块操控开关矩阵接入各测验点，由D／A转化器接入特定电压值；经过比较电路终究测验返回值与引进值即可了解各模块的状况。以模仿信号“供电”测验通道为例阐明BIT作业流程。
（1） 自检模块预设D／A输出值为4 V。（2）经过开关矩阵将4 V电压接入“供电”信号地点调度电路前端。（3）自检模块将经过A／D转化器取得的数据同预订值进行比较。（4）假如比较成果共同，则输出“000”表明无毛病，自检完毕。（5）假如比较成果不共同，则操控开关矩阵将4 V电压接入调度电路后端，即交换子前端，自检模块将经过A／D转化器取得的数据同预订值比较。（6）假如比较成果相共同，则输出“110”表明调度电路毛病，自检完毕。（7）假如比较成果不共同，则操控开关矩阵将4 V电压接入交换子后端，即A／D转化器前端，自检模块将经过A ／D转化器的取得的数据同预订值进行比较。（8）假如比较成果相共同，则输出“101”表明交换子毛病，自检完毕。（9）假如比较成果不共同，则经过 “100”表明A／D转化器毛病，自检完毕。
此流程存在盲点，即模仿信号处理模块毛病。由于该毛病也或许导致交换子输出和A／D转化器输出毛病，单一流程无法进行辨认和阻隔。悉数模仿通道均参加到此流程后，就能够经过大都准则断定和阻隔上述毛病。
3．3 RS422数据通道BIT规划
RS422 数据接纳只要两级功用模块，毛病断定和阻隔相对简略。只需求在FPGA中添加相应数量的规范RS422总线数据流，经过RS422总线接口芯片、开关矩阵和总线挑选器接入RS422总线接口芯片输入端或RS422数据处理模块。RS422数据通道BIT计划如图7所示。
图7 RS422数据通道BIT计划
信号处理器加电后，自检模块首要宣布预订格局的RS422信息，并操控开关矩阵切入RS422接口电路的输入端，将接纳到的数据同原始数据进行比对。假如共同则代表无毛病；不然，将预订数据经过总线挑选器切入RS422接口电路后端，再将收到的数据与预订数据比较，比对成果数据共同则RS422接口电路存在毛病，反之RS422数据处理模块毛病，但不能一起辨认RS422接口电路是否毛病。
3．4 信号处理器全体BIT规划
经过对单一模仿信号收集通道以及RS422数据通道的BIT规划完结，终究信号处理器全体BIT规划成果如图8所示。
图8 信号处理器完善BIT后的规划框图
自检模块为整个BIT规划的中心，自检模块需求操控D／A转化、开关矩阵的切换、总线挑选器作业状况、产生需求的鼓励信号、完结数据判读以及生成毛病代码。自检模块的功用框图如图9所示。
图9 自检模块的功用框图
4 完毕语
信号处理器完善BIT规划后，在挂机自检状况测验覆盖率挨近100％。假如信号处理器只要单一毛病产生，则毛病阻隔率高达100％；假如多个毛病产生，则毛病产生越接近信号输入前端，毛病阻隔率越高，反之越低，均匀毛病阻隔率约为70％。总归，信号处理器在添加BIT后，在挂机自检状况下的测验覆盖率和毛病阻隔率有较大进步。
