單片機RAM測試故障方法有幾種？

　　在各種單片機應用系統中，芯片存儲器的正常與否直接關(guān)系到該系統的正常工作。為了提高系統的可靠性，對系統的可靠性進(jìn)行測試是十分必要的。通過(guò)測試可以有效地發(fā)現并解決因存儲器發(fā)生故障對系統帶來(lái)的破壞問(wèn)題。本文針對性地介紹了幾種常用的單片機系統RAM測試方法，并在其基礎上提出了一種基于種子和逐位倒轉的RAM故障測試方法。

　　一、 RAM測試方法回顧

　　方法1：一種測試系統RAM的方法是分兩步來(lái)檢查，先后向整個(gè)數據區送入#00H和#FFH，再先后讀出進(jìn)行比較，若不一樣，則說(shuō)明出錯。

　　方法2：方法1并不能完全檢查出RAM的錯誤，在參考文獻中分析介紹了一種進(jìn)行RAM檢測的標準算法MARCH-G。MARCH一G算法能夠提供非常出色的故障覆蓋率，但是所需要的測試時(shí)間是很大的。MARCH-G算法需要對全地址空間遍歷3次。設地址線(xiàn)為”根，則CPU需對RAM訪(fǎng)問(wèn)6×2n次。

　　方法3：一種通過(guò)地址信號移位來(lái)完成測試的方法。在地址信號為全O的基礎上，每次只使地址線(xiàn)Ai的信號取反一次，同時(shí)保持其他非檢測地址線(xiàn) Aj(i≠j)的信號維持0不變，這樣從低位向高位逐位進(jìn)行;接著(zhù)在地址信號為全1的基礎上，每次只使地址線(xiàn)Ai的信號取反一次，同時(shí)保持其他非檢測地址線(xiàn)Aj(i≠j)的信號維持1不變，同樣從低位向高位逐位進(jìn)行。因此地址信號的移位其實(shí)就是按照2K(K為整數，最大值為地址總線(xiàn)的寬度)非線(xiàn)性尋址，整個(gè)所需的地址范圍可以看成是以全0和全1為背景再通過(guò)移位產(chǎn)生的。在地址變化的同時(shí)給相應的存儲單元寫(xiě)入不同的偽隨機數據。在以上的寫(xiě)單元操作完成后，再倒序地將地址信號移位讀出所寫(xiě)入的偽隨機數據并進(jìn)行檢測。設地址線(xiàn)為n根，則CPU只對系統RAM中的2n+2個(gè)存儲單元進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

　　二、 基于種子和逐位倒轉的RAM測試方法

　　基于種子和逐位倒轉的測試方法是在方法3的基礎上進(jìn)一步改進(jìn)獲得的。方法3主要是使用全O和全1兩個(gè)背景數來(lái)移位展開(kāi)的，與MARCH-G算法相比獲得的故障覆蓋率稍微低些，但使用了較少的地址單元。這里我們把方法3中的背景數稱(chēng)為“種子”。以地址線(xiàn)為8根的RAM為例，種子分別取00000000和11111111兩個(gè)數，取00000000、11111111、0000llll和 llll0000四個(gè)數，以及取00000000、11111111、00001111、11110000、00110011、1100llOO、 01010101和10101010八個(gè)數來(lái)移位展開(kāi)測試，所達到的故障覆蓋率是不一樣的。種子數為2的改進(jìn)方法要低于MARCH-G算法的故障覆蓋率，種子數為4的改進(jìn)方法與MARCH-G算法相當，種子數為8的改進(jìn)方法能夠超過(guò)MARCH-G算法的效果。整體上基于種子和逐位倒轉的改進(jìn)方法是可以代替 MARCH-G算法的，但是種子數目不同所需要的尋址次數也是不同的。設地址線(xiàn)為n根，種子數為2時(shí)需要訪(fǎng)問(wèn)RAM共計4”+4次，種子數為4時(shí)需要訪(fǎng)問(wèn) RAM共計8n+8次，種子數為8時(shí)需要訪(fǎng)問(wèn)RAM共計16n+16次，而MARCH-G算法需要訪(fǎng)問(wèn)RAM共計6×2n次?？梢?jiàn)，基于種子和逐位倒轉的改進(jìn)方法比MARCH-G算法的測試時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)大大降低。同時(shí)，故障覆蓋率會(huì )隨著(zhù)種子數目的增加而提高，當然不同種子數時(shí)所需要的測試時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)也不同。在實(shí)際測試應用中要根據測試時(shí)間和測試故障覆蓋率的需求來(lái)選擇合適的種子數目，才能達到滿(mǎn)意的效果。