АО "ЭНПО СПЭЛС"

С 2005г. испытано

типов изделий

Выбор языка:

НТГ "МПС"

E-mail Печать PDF
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС №2
Группа «Микропроцессорные системы»

Руководитель группы: к.т.н. Некрасов Павел Владимирович –  Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , +7-926-279-39-30

Группа обеспечивает подготовку и проведение испытаний микропроцессоров, микроконтроллеров, систем на кристалле, цифровых сигнальных процессоров, тестовых цифровых и цифро-аналоговых СБИС на стойкость воздействию радиационных факторов. К числу объектов, подготовленных и испытанных группой, относятся современные микропроцессоры и системы на кристалле отечественного и зарубежного производства: высокопроизводительные системы на кристалле и микропроцессоры семейства Эльбрус производства «МЦСТ», 32-разрядные микроконтроллеры архитектуры ARM с развитой аналоговой периферией производства «ПКК Миландр», СБИС нейропроцессоров производства НТЦ «Модуль», радиационностойкие микропроцессоры с архитектурой MIPS производства НИИСИ РАН, микроконтроллеры производства НИИЭТ, современные цифровые и аналогово-цифровые сигнальные процессоры различных архитектур и производителей (Texas Instruments, Analog Devices, НТЦ «Модуль», КПП Миландр, НИИИС и др.); а также классические устройства: процессоры архитектур Intel 8086, 8088, микроконтроллеры архитектур C51, C166, ARM, AVR, PIC. Основные заказчики и производители объектов испытаний: «ПКК Миландр», НТЦ «Модуль», «МЦСТ», ОАО «Интеграл», НИИСИ РАН, ОАО «Ангстрем», НПЦ «Элвис», НИИИС, НИИЭТ, Atmel, Texas Instruments, Analog Devices, Silicon Laboratories, NXP Semiconductors, Microchip и др.

При подготовке и проведении испытаний обеспечивается измерение ряда критериальных параметров как типичных для всех КМОП цифровых схем (токи потребления в динамическом и статическом режимах, напряжения выходных логических уровней, контроль сбоев внутренней памяти, входные токи утечек), так и специфичных для исследуемого класса СБИС (в зависимости от типа схемы – контроль функционирования АЛУ, статические и динамические параметры встроенных блоков интерфейсов обмена, работа системы прерываний, таймеров-счетчиков, контроль выполнения специализированных задач (например, быстрое преобразование Фурье), точностных параметров встроенных аналого-цифровых блоков, и т.д.) Программирование микропроцессорных схем осуществляется в специализированных программных средах Keil, MCStudio, AVR Studio, MPLAB, Code Composer Studio и др. Для разработки систем автоматизации эксперимента используется ПО LabVIEW.

В область научных интересов сотрудников группы входит: исследование радиационных эффектов в функционально сложных СБИС при воздействии различных радиационных факторов, методики и алгоритмы функционального контроля различных классов цифровых СБИС при проведении радиационного эксперимента, методики контроля аналого-цифровых блоков в составе микроконтроллеров и систем на кристалле, эффекты низкой интенсивности применительно к КМОП ИС. 

Иллюстрация направлений работы группы

В ходе испытаний сложно-функциональных СБИС, таких как микропроцессоров, микроконтроллеров и СнК проводится контроль параметров-критериев годности изделий. При этом контроль функционирования для подобных СБИС является одним из важнейших. 

Иллюстрация подхода к контролю функционирования                       
Иллюстрация подхода к контролю функционирования

При тестировании сложно-функциональных СБИС в ходе радиационного эксперимента нами реализуется принцип выборочного функционального контроля (ФК). Выборочный ФК базируется на обоснованном выделении и последующем тестировании наиболее критичных блоков с учетом их однотипности и рационально сочетает в себе необходимые и достаточные условия для проведения функционального контроля при радиационном эксперименте. 

Иллюстрация принципа выборочного функционального контроля для сложнофункциональных СБИС
Иллюстрация процедуры выборочного функционального контроля для сложнофункциональных СБИС
Иллюстрация принципа выборочного функционального контроля для сложнофункциональных СБИС (микроконтроллеров и микропроцессоров)
Иллюстрация процедуры выборочного функционального контроля для сложнофункциональных СБИС (микроконтроллеров и микропроцессоров)

Методы тестирования в процессе радиационного эксперимента могут быть основаны на применении тестирования через встроенные в микросхемы блоки, такие как JTAG и BIST, а также методом самотестирования. При проведении радиационных испытаний метод самотестирования можно рекомендовать как наиболее близкий к реальной эксплуатации микросхемы в аппаратуре.

Типовые методы тестирования МК и МП в процессе радиационного эксперимента
Типовые методы тестирования МК и МП в процессе радиационного эксперимента

Наиболее важным критериальным параметром характеризующим дозовую деградацию, является ток потребления, в процессе работы микропроцессора или микроконтроллера. При этом динамический ток потребления может изменяться в широком диапазоне в зависимости от частоты работы и количества задействованных в программе внутренних блоков. Ниже представлена методика контроля тока потребления в процессе проведения радиационного эксперимента.

Методика контроля тока потребления в процессе проведения радиационного эксперимента
Методика контроля эффекта функц. прерывания при исследовании рад. стойкости микропроцессорных СБИС
Методика контроля тока потребления
в процессе проведения радиационного эксперимента
Методика контроля эффекта функционального прерывания при исследовании радиационной стойкости микропроцессорных СБИС
Внешний вид интерфейса ПО обеспечивающего контроль функционирования микросхемы ADUC841

Внешний вид приборной панели программы в LabView для управления и контроля микросхемы ADUC841

Иллюстрация внешнего вида интерфейса ПО
обеспечивающего контроль функционирования
микросхемы ADUC841
Иллюстрация внешнего вида приборной панели 
программы в LabView для управления 
и контроля микросхемы ADUC841