Design and Implementation of a Fault Simulation System for Mixed-level Combinational Logic Circuits

혼합형 조합 회로용 고장 시뮬레이션 시스템의 설계 및 구현

This paper presents a fast fault simulation system for detecting stuck-at faults in mixed-level combinational logic circuits with gale level and switch -level primitives. For a practical fault simulator, the types are not restricted to static switch-level and/or gate-level circuits, but include dynamic switch-level circuits. To efficiently handle the multiple signal contention problems at wired logic elements, we propose a six-valued logic system and its logic calculus which are used together with signal strength information. As a basic algorithm for the fault simulation process, a well -known gate-level parallel pattern single fault propagation(PPSFP) technique is extended to switch-level circuits in order to handle pass-transistor circuits and precharged logic circuits as well as static CMOS circuits. Finally, we demonstrate the efficiency of our system through the experimental results for switch-level ISCAS85 benchmark combinational circuits and various industrial mixed-level circuits.

본 논문에서는 게이트 레벌 소자와 스위치 레벨 소자가 함께 사용한 혼합형 조합 회로에서의 고착 고장(stuck-at fault) 검출을 위한 고장 시뮬레이션에 대하여 기술 한다. 실용적인 혼합형 회로의 고장 검출용으로 사용하기 위하여 게이트 레벨 및 정 적 스위치 레벨 회로는 물론 동적 스위치 레벨의 회로들도 처리할 수 있도록 한다. 또한, wired 논리 소자에서의 다중 신호 충돌 현상을 해결하기 위하여 새로운 6치 논 리값과 연산 규칙을 정의하여 신호 세기의 정보와 함께 사용한다. 고장 시뮬레이션의 기본 알고리즘으로는 게이트 레벨 조합 회로에서 주로 사용되는 병렬 패턴 단일 고장 전달(PPSFP:parallel pattern single fault propagation) 기법을 스위치 레벨 소자에 확장 적용한다. 마지막으로 스위치 레벨 소자로 구현된 ISCAS85 벤치 마크 회로와 실 제 혼합형 설계 회로에 대한 실험 결과를 통하여 본 연구에서 개발된 시스템의 효율 성을 입증한다.