一种数字电路故障的快速检测方法

摘要

本发明公开了一种数字电路故障的快速检测方法，提出一种以乘积项不相交锐积运算为基础的布尔差分计算方法，通过引入乘积项与差分标志之间的“位异或”运算，再结合乘积项不相交锐积运算，实现逻辑函数的差分运算，本发明的方法避免逻辑函数的最小项或者图形展开，优点在于：(1)可以处理非常大的数字集成电路，并且运算速度很快；(2)待求解的布尔差分阶数对本发明的速度影响很小。

主权项

一种数字电路故障的快速检测方法，其特征在于定义待测电路对应的逻辑函数为f；电路输入变量数定义为m，输出变量数定义为n；定义p_i,p_j为属于f的任意一对乘积项；规定乘积项中的任一变量,用“0”表示该变量以反变量形式出现,“1”表示该变量以原量形式出现，“‑”表示该变量不出现；定义[p_i]_k为乘积项p_i第k位的取值；定义H为f的布尔差分运算标志；H包含m位；定义[H]_k为H的第k位的取值，0≤k≤(m‑1)；规定[H]_k的取值只能为“1”或者“0”；[H]_k为“1”表示乘积项p_i第k位的变量需要布尔差分运算，[H]_k为“0”表示乘积项p_i第k位的变量不需要进行布尔差分运算；用Χ_k(p_i,H)表示乘积项p_i与H之间的第k位“位异或”运算，并规定当[H]_k＝1时，其他情况下，Χ_k(p_i,H)＝[p_i]_k；定义表示p_i,p_j之间的不相交锐积运算，其中“∩”表示p_i与p_j的逻辑“与”运算；本发明的具体步骤为：步骤①.定义三个空的集合C₁，C₂和C₃，并根据逻辑函数f对变量的布尔差分关系得到布尔差分标志H；步骤②.判断f的逻辑表达式是否为多个乘积项之“或”形式，如果不是，将f展开为乘积项之“或”形式；将构成f的所有乘积项分别同时存储于集合C₁，集合C₂和集合C₃中；步骤③.在集合C₂中任取一个乘积项p′_i，将p′_i与H之间逐位进行“位异或”运算，即将p′_i的第k位值[p′_i]_k用Χ_k(p′_i,H)进行替换，0≤k≤(m‑1)；步骤④.判断集合C₂中是否所有的乘积项都与布尔差分标志H完成“位异或”运算，如果是，执行步骤⑤，否则执行步骤③；步骤⑤.在集合C₁中任取一个乘积项，记为p_i″，在集合C₂中任取一个乘积项，记为p″_j，进行运算，运算结果存储于集合C₁中，并在集合C₁中删除p″_i；步骤⑥.判断集合C₁中的任何乘积项是否与C₂中的任何乘积项都不相交，如果是，执行步骤⑦，否则执行步骤⑤；步骤⑦.在集合C₂中任取一个乘积项，记为p″_v，在集合C₃中任取一个乘积项，记为p″_w，并进行运算，运算结果存储于集合C₂中，并在集合C₂中删除p″_v；步骤⑧.判断集合C₂中的任何乘积项是否与集合C₃中的任何乘积项都不相交，如果是，执行步骤⑨，否则执行步骤⑦；步骤⑨：将集合C₁和集合C₂的乘积项进行逻辑“或”运算，就得到逻辑电路的布尔差分结果；步骤⑩：根据步骤⑨中得到的布尔差分结果，结合基于布尔差分的电路测试理论，得到相应的测试矢量，实现待测电路故障的检测。