本發(fā)明涉及電子電路系統(tǒng)故障檢測領域，具體涉及一種閉鎖輸入輸出邏輯檢測方法。

背景技術：

1、在數(shù)字電路系統(tǒng)中，閉鎖邏輯單元（如鎖存器、寄存器、三態(tài)緩沖器等）的功能正確性直接影響系統(tǒng)可靠性；對輸出、輸出邏輯判斷的延遲性檢測、輸出信號的準確性檢測對保證閉鎖邏輯單元正常使用非常關鍵?，F(xiàn)有技術中，對于閉鎖邏輯單元的檢測方法或系統(tǒng)主要存在以下缺陷：

2、1.靜態(tài)檢測覆蓋率不足：傳統(tǒng)邏輯檢測僅驗證固定輸入組合，無法覆蓋動態(tài)時鐘偏差，以及無法驗證隨機動態(tài)時鐘偏差的故障情況；

3、2.響應驗證缺乏量化標準：依賴人工判讀輸出波形，誤判率高。因此，亟需一種新的閉鎖輸入輸出邏輯檢測方法。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明提供了一種閉鎖輸入輸出邏輯檢測方法，通過對邏輯單元時鐘偏移的隨機動態(tài)模擬，評估邏輯單元的響應故障以及輸出邏輯響應故障。

2、為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術方案為：

3、提供一種閉鎖輸入輸出邏輯檢測方法，其包括：

4、步驟s1：確定執(zhí)行閉鎖功能的邏輯單元，建立輸入信號集合和輸出信號集合，并設置邏輯單元的時鐘約束，構建邏輯判斷函數(shù)，計算理論輸出信號及邏輯判斷的時鐘系數(shù)；

5、步驟s2：根據(jù)輸入信號輸入邏輯單元的頻率來表征輸入信號的重要程度，設置輸入信號的的動態(tài)時鐘偏移范圍，并基于重要程度設置輸入信號的動態(tài)時鐘偏移閾值；

6、步驟s3：基于動態(tài)時鐘偏移范圍對輸入信號的時鐘偏移進行隨機動態(tài)模擬，并計算動態(tài)時鐘偏移模擬后的時鐘系數(shù)、以及動態(tài)時鐘偏移模擬出的時鐘系數(shù)平均值；

7、步驟s4：根據(jù)時鐘系數(shù)平均值與時鐘系數(shù)之間的誤差值評估邏輯單元的響應故障情況；

8、步驟s5：基于邏輯判斷函數(shù)計算邏輯單元輸出的所有理論輸出信號，構建輸出響應的匹配度函數(shù)，計算輸出響應的匹配度，評估邏輯單元的輸出邏輯響應是否正常。

9、進一步地，步驟s1包括：

10、步驟s11：確定執(zhí)行閉鎖功能的邏輯單元，建立邏輯單元的輸入信號集合和輸出信號集合，其中， n為輸入信號的數(shù)量， m為輸出信號的數(shù)量，為第 n個輸入信號，第 m個輸出信號；

11、步驟s12：設置邏輯單元的時鐘約束，包括建立時間、保持時間和傳播延遲，建立時間表示時鐘有效沿前輸入信號需保持穩(wěn)定的最小時間，保持時間表示時鐘有效沿后輸入信號需保持穩(wěn)定的最小時間，傳播延遲表示輸入變化到輸出穩(wěn)定的時間間隔；

12、步驟s13：根據(jù)邏輯單元的時鐘約束和邏輯單元執(zhí)行的邏輯判斷功能，建立每個邏輯功能的邏輯判斷函數(shù)，計算理論輸出信號及邏輯判斷的時鐘系數(shù)。

13、進一步地，邏輯判斷函數(shù)為：

14、；

15、其中，為輸出信號函數(shù)，為理論輸出信號， m為理論輸出信號的編號，為邏輯判斷所需的輸入信號集合，為輸入信號集合中第 i個輸入信號， i為輸入信號集合中輸入信號的編號，為輸入信號集合中的輸入信號， i為輸入信號集合中輸入信號的數(shù)量，為邏輯判斷的時鐘系數(shù)，為輸入信號的映射函數(shù)，為總映射函數(shù)，分別為輸入信號在邏輯判斷過程的建立時間、保持時間和傳播延遲，為自然對數(shù)函數(shù)，分別為建立時間、保持時間和傳播延遲對時鐘系數(shù)影響的權重系數(shù)。

16、進一步地，步驟s2包括：

17、步驟s21：計算邏輯單元輸出每個輸出信號時所需的輸入信號的頻率，為輸出信號使用的次數(shù)，將頻率作為輸入信號對于邏輯單元的重要程度系數(shù)；

18、步驟s22：設置輸入信號的的動態(tài)時鐘偏移范圍，并計算輸入信號的動態(tài)時鐘偏移閾值；為允許的最大時鐘偏差量。

19、進一步地，步驟s3包括：

20、步驟s31：從動態(tài)時鐘偏移范圍內隨機選擇一個動態(tài)時鐘偏移值，比較動態(tài)時鐘偏移值與動態(tài)時鐘偏移閾值的大小，若滿足，則將動態(tài)時鐘偏移值作為輸入信號的的時鐘偏移模擬值，執(zhí)行步驟s32，否則，從動態(tài)時鐘偏移范圍內重新隨機選擇一個動態(tài)時鐘偏移值；

21、步驟s32：根據(jù)權重系數(shù)將時鐘偏移模擬值進行分配，得到輸入信號對應的建立時間模擬值、保持時間模擬值和傳播延遲模擬值；

22、；

23、步驟s33：重復步驟s31-s32，得到每個輸入信號在動態(tài)時鐘偏移模擬條件下的建立時間模擬值、保持時間模擬值和傳播延遲模擬值；

24、步驟s34：計算動態(tài)時鐘偏移模擬條件下的時鐘系數(shù)；

25、；

26、其中，分別為輸入信號在動態(tài)時鐘偏移模擬條件下的建立時間模擬值、保持時間模擬值和傳播延遲模擬值；

27、步驟s35：重復步驟s31-s34，在動態(tài)時鐘偏移范圍內進行 u次動態(tài)時鐘偏移模擬，得到每次動態(tài)時鐘偏移模擬后計算出的時鐘系數(shù)；

28、步驟s36：計算動態(tài)時鐘偏移模擬出的時鐘系數(shù)平均值；

29、；

30、其中， u為動態(tài)時鐘偏移的模擬次數(shù)編號，為第 u次動態(tài)時鐘偏移模擬計算出的時鐘系數(shù)。

31、進一步地，步驟s4具體為：

32、計算時鐘系數(shù)平均值與時鐘系數(shù)之間的誤差值，基于允許的誤差閾值評估邏輯單元的響應故障情況；

33、若，則判定邏輯單元出現(xiàn)響應故障；

34、若，則判定邏輯單元未出現(xiàn)響應故障。

35、進一步地，步驟s5具體包括：

36、步驟s51：基于邏輯單元實現(xiàn)每個邏輯判斷功能的邏輯判斷函數(shù)，計算邏輯單元輸出的所有理論輸出信號，構建輸出響應的匹配度函數(shù)，根據(jù)理論輸出信號與真實輸出信號計算邏輯單元的輸出響應的匹配度，

37、步驟s52：基于設置的匹配度閾值，評估邏輯單元的輸出邏輯響應是否正常；

38、若，則邏輯單元的輸出邏輯響應正常，若，則邏輯單元的輸出邏輯響應不正常。

39、進一步地，輸出響應的匹配度函數(shù)為：

40、；

41、其中，，為時鐘偏差的權重系數(shù)，為輸出信號誤差的權重系數(shù)。

42、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過建立邏輯單元內實現(xiàn)邏輯判斷功能的邏輯判斷函數(shù)來計算理論輸出信號以及邏輯判斷的時鐘系數(shù)，構建輸出響應的匹配度函數(shù)，來評估邏輯單元的輸出邏輯響應是否出現(xiàn)故障。并且，通過對時鐘偏移的隨機動態(tài)模擬來表征邏輯單元實際可能會出現(xiàn)的時鐘偏差，用于評估邏輯單元是否出現(xiàn)響應故障，解決傳統(tǒng)靜態(tài)檢測的時序覆蓋不足問題。本發(fā)明顯著提升了閉鎖邏輯的檢測效能，還可適用于芯片設計驗證、硬件電路故障診斷及嵌入式系統(tǒng)可靠性評估。