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       在各種單片機應用系統(tǒng)中，存儲器的正常與否直接關系到該系統(tǒng)的正常工作。為了提高系統(tǒng)的可靠性，對系統(tǒng)的可靠性進行測試是十分必要的。通過測試可以有效地發(fā)現(xiàn)并解決因存儲器發(fā)生故障對系統(tǒng)帶來的破壞問題。本文針對性地介紹了幾種常用的單片機系統(tǒng)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。

    1RAM測試方法回顧

    (1)方法1

    參考文獻中給出了一種測試系統(tǒng)RAM的方法。該方法是分兩步來檢查，先后向整個數(shù)據(jù)區(qū)送入#00H和#FFH，再先后讀出進行比較，若不一樣，則說明出錯。

    (2)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，所需要的測試時間是很大的。MARCH—G算法需要對全地址空間遍歷3次。設地址線為”根，則CPU需對RAM訪問6×2n次。

    (3)方法3

    參考文獻中給出了一種通過地址信號移位來完成測試的方法。在地址信號為全O的基礎上，每次只使地址線Ai的信號取反一次，保持其他非檢測地址線Aj(i≠j)的信號維持0不變，這樣從低位向高位逐位進行；接著在地址信號為全1的基礎上，每次只使地址線Ai的信號取反一次，保持其他非檢測地址線Aj(i≠j)的信號維持1不變，同樣從低位向高位逐位進行。地址信號的移位其實就是按照2K(K為整數(shù)，大值為地址總線的寬度)非線性尋址，整個所需的地址范圍可以看成是以全0和全1為背景再通過移位產(chǎn)生的。在地址變化的給相應的存儲單元寫入不同的偽隨機數(shù)據(jù)。在以上的寫單元操作完成后，再倒序地將地址信號移位讀出所寫入的偽隨機數(shù)據(jù)并進行檢測。設地址線為n根，則CPU只對系統(tǒng)RAM中的2n+2個存儲單元進行訪問。

    2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的基礎上改進獲得的。方法3主要是使用全O和全1兩個背景數(shù)來移位展開的，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(shù)稱為“種子”。以地址線為8根的RAM為例，種子分別取00000000和11111111兩個數(shù)，取00000000、11111111、0000llll和llll0000四個數(shù)，以及取00000000、11111111、00001111、11110000、00110011、1100llOO、01010101和10101010八個數(shù)來移位展開測試，所達到的故障覆蓋率是不一樣的。種子數(shù)為2的改進方法要低于MARCH—G算法的故障覆蓋率，種子數(shù)為4的改進方法與MARCH—G算法相當，種子數(shù)為8的改進方法能夠超過MARCH—G算法的效果。整體上基于種子和逐位倒轉的改進方法是可以代替MARCH—G算法的，種子數(shù)目不同所需要的尋址次數(shù)也是不同的。設地址線為n根，種子數(shù)為2時需要訪問RAM共計4”+4次，種子數(shù)為4時需要訪問RAM共計8n+8次，種子數(shù)為8時需要訪問RAM共計16n+16次，而MARCH—G算法需要訪問RAM共計6×2n次?？梢?，基于種子和逐位倒轉的改進方法比MARCH—G算法的測試時間開銷大大降低。故障覆蓋率會隨著種子數(shù)目的增加而提高，當然不同種子數(shù)時所需要的測試時間開銷也不同。在實際測試應用中要根據(jù)測試時間和測試故障覆蓋率的需求來選擇合適的種子數(shù)目，才能達到滿意的效果。

    3

    本文介紹了單片機系統(tǒng)RAM測試的一般方法，并在原有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。它具有診斷耗時短、故障覆蓋率高的特點，有著很高的應用價值。

    DSP系統(tǒng)的引導裝載是指在系統(tǒng)加電時，由DSP將一段存儲在外部非易失性存儲器中的代碼移植到內部高速存儲器單元并執(zhí)行的過程。這種方式即可利用外部存儲單元擴展DSP本身有限的ROM資源，又能充分發(fā)揮DSP內部資源的高速效能。引導裝載系統(tǒng)的性能直接關系到整個DSP系統(tǒng)的可靠性和處理速度，是DSP系統(tǒng)設計中必不可少的重要環(huán)節(jié)。在裝載系統(tǒng)中，外部非易失性存儲器和DSP的性能尤為重要。FLASH是一種高密度、非易失性的電可擦寫存儲器，單位存儲比特的價格比傳統(tǒng)EPROM要低。為此，本文介紹了TMS320C6713浮點DSP芯片和SST公司提供的SST39VF400AFLASH存儲器的基本特點，給出了使用該FLASH存儲器設計和實現(xiàn)完整的TMS320C6713DSP引導裝載系統(tǒng)的具體方法。

    1硬件設計

    1.1主要芯片介紹

    DSP自動引導裝載系統(tǒng)主要使用DSP芯片(TMS320C6713)和外擴存儲器(SST39VF400A)兩種芯片來實現(xiàn)。其中TMS320C6713是一款高性能的32位浮點DSP，適用于音頻信號處理。該芯片的內部結構是在TMS320C62XX的基礎上加以改進制成的，其內部集成了多個功能單元，并采用了先進的VLIW體系結構及流水線技術；它采用3.3V的I／O電壓和1.8V的內核電壓供電方式，并具有兩級cache緩存結構。它還有以下兩個主要特點：是運行速度快。德州儀器公司(TI)推出的這一款300MHz的TMS320C6713數(shù)字信號處理器(DSP)的處理速度高達1800MFLOPS。TMS320C6713可以使用的工作時鐘和對應指令周期表如表1所列。

    TMS320C6713可以使用的工作時鐘和對應指令周期表如表1所列

    是精度高。TMS320C6713有三個因素影響著浮點格式的內在高精度。浮點DSP的24位I／O字長在整數(shù)與實數(shù)值方面可實現(xiàn)比定點器件中常用的16位字長更高的jingque度。第二．取冪大幅提高了應用可用的動態(tài)范圍，較大的動態(tài)范圍對處理極大數(shù)據(jù)集以及難以方便預計數(shù)據(jù)集范圍的情況相當重要。第三，硬件內部的浮點數(shù)據(jù)表示法比定點器件更為jingque，這就保證了終結果的更高jingque度。

    SST39VF400A是SST公司推出的FLASH存儲器。該器件十分適合用作外擴存儲器，它的存儲容量為4MB，采用3.3V單電源供電，無需額外提供高電壓即可通過一些特殊的命令字序列來實現(xiàn)對各個子模塊的讀寫和擦除。并可重復十萬次以上，還可通過DSP編程來實現(xiàn)對它的讀寫操作，十分適合于系統(tǒng)的調試和開發(fā)。

    1.2系統(tǒng)硬件接口設計

    DSP訪問片外存儲器主要通過外部存儲器接口(EMIF)完成。它不僅具有很強的接口能力(可以和各種存儲器直接接口)，具有很高的數(shù)據(jù)吞吐能力(高達1200MB／s)。TMS320C6713的EMIF能支持8位、16位和32位寬的所有存儲器，當從這些窄位寬的存儲空間讀寫數(shù)據(jù)時，EMIF會將多個數(shù)據(jù)打包成一個32位的值，而不必增加額外電路。TMS320C6713與SST39VF400的接口電路設計如圖1所示。該電路主要通過DSP的相關輸出管腳來控制FLASH的擦除和讀寫。其中，A0～A19為地址線，DQ0～DQ15為數(shù)據(jù)線，OE和WE分別為輸出使能和寫使能，CE1為片使能。由于TMS320C6713默認的引導模式是從外部CE1空間的16位FLASH來引導裝載，TMS320C6713的CE1和FLASH的片選CE相連。