摘要：文章详细描述了lasar数字仿真软件的测试数据生成流程和基于数字仿真的电路板自动测试系统，利用该系统可以避免数字电路板测试维修过程中，电路板测试程序集人工开发和手工诊断带来的错误，最终有效地提高电路板诊断数据生成和测试诊断效率。
关键词：lasar；数字仿真；故障诊断；自动测试系统
1 引言
随着微电子技术、通信技术及计算机网络技术的发展和大规模集成电路的广泛应用，电子设备数字电路板级故障维修越来越复杂，测试难度越来越大，测试费用越来越高[4]。据专家估计，当前设备的测试成本已占到总成本的1/3，在这种形势下，依赖人工分析和常规测试工具的电路板故障诊断和维修逐渐暴露其弱点，变得不现实也不经济，而基于自动测试设备和测试程序集的电路板自动测试系统逐渐受到工业界的青睐。采用自动测试技术和自动测试设备（ate）实现对设备的智能化检测和故障诊断已经在发达国家（如美国、德国等）日渐发展成熟起来，并成为从整体解决电子设备维修保障问题最经济有效的手段。目前，自动测试系统（ats）由三个主要部分组成[1]：自动测试设备（ate）、测试程序集（tps）和测试运行环境（te），如图1。其中ate由测试/测量仪器、控制测试/测量设备和tps运行的主控计算机、转换开关、通信总线，接收器和系统软件组成。tps由被测电路板uut诊断程序、连接ate和uut的测试夹具、引导测试操作和tps执行文档组成；测试环境则包括ats结构说明、测试编程语言、开发工具、uut设计需求的标准描述格式和测试方案信息组成。
图1 自动测试系统组成框图
2 基于lasar仿真的数字电路测试生成
图2 lasar仿真软件图形用户界面
自动测试设备（ate）主要用于提供一个实现电子装备电路板维修测试与故障诊断的自动化平台，其作用的发挥，是通过针对被测对象（uut）编写专门的测试程序和测试运行环境来完成的。所以，高效的电路板测试程序集tps开发是电路板故障维修的关键[5]。而原始电路板测试程序集开发完全依赖于开发人员的电路分析能力和维修经验，开发的测试程序集数据与程序不能分离，开发的效率也不高，所以寻找有效的测试程序集辅助开发工具是关键。
图3 基于lasar数字仿真的电路板测试生成流程图
数字电路板仿真软件—lasar（logic automatic stimulus and response 逻辑自动激励与响应）是一个用于数字电路测试程序开发和逻辑分析的仿真软件系统，由于它在数字电路测试程序开发领域有着突出的作用，人们习惯上将它称为数字电路故障仿真软件，该软件已经有了30多年的发展历史，是由美国海军提出并资助的一个研究项目，到70年代初成为teradyne公司的一个商业产品。其图形用户界面如图2，通过lasar仿真软件系统，电路板测试工程师在初步理解被测试电路原理与设计的基础上，就可以根据功能测试需要写出与电路逻辑功能相对应的测试激励，通过lasar软件的好板电路仿真，得到电路对这些测试激励的实际响应，即电路的好板仿真；另外，lasar仿真软件还提供电路板的故障仿真功能，测试工程师可以根据实际维修和诊断需要，人为或自动在电路模型中插入故障点，再借助lasar故障仿真得到电路板的故障响应和故障特征，最终得到故障覆盖率和隔离率指标，实现对测试激励做量化评估和电路的故障仿真。基于lasar数字仿真的电路板测试生成流程如图3，整个流程分被测单元模型化、好板仿真、故障仿真和后处理四个大部分，下面对每一步输入/输出数据及内部过程作介绍[2][6]：
（1）电路仿真模型的建立
建立仿真模型是仿真工作的第一步，包括器件模型和电路模型的建立。lasar的电路模型（即网表）就是被测电路中所用器件之间的连接关系，其输入方式有cad系统转换、原理图提取、反向原理图提取和手工输入四种。lasar器件模型提供电路板上器件的内部逻辑结构和输入/输出时序（延迟时间、建立时间和保持时间等），每一器件模型都由.las、.tfu、.fva和.fam四个文件组成。lasar软件包含4268个中小规模集成电路模型、593个大规模超大规模集成电路，429个可编程逻辑器件和185个asic/fpga设计用宏单元，器件库基本涵盖了八十年代中期的通用器件和常用器件，如74系列和54系列、80286和z80系列以前的cpu，现有国产电子装备电路板器件模型基本上可以在lasar库中精确找到或找到替换器件模型。而对于复杂器件，如cpu、专用asic和vlsi,可以通过lasar支持的两类器件模型：硬件模型（如teradyne公司的d300和synopsys公司的modelsource）和软件模型（如synopsys公司的smartmodel），通过lmaccess和swift接口来实现la
