9、数字电路故障模型详解

数字电路故障模型详解

1. 冗余固定故障

冗余固定故障是数字电路中可能出现的一种故障类型。在组合电路的情况下，这种故障可以通过简单的程序去除。例如，在某个电路中，信号 B 出现扇出后在与门处重新汇聚，这种结构被称为重汇聚扇出，它是冗余单固定故障的必要（但不充分）条件。

以图 4.3 为例，若存在冗余固定故障，可通过删除故障所在的 B 的扇出，并将与非门的相应输入设置为 1 来去除该故障。去除冗余故障后的电路结构为树状（以输出为根），组合电路的树状结构不会有任何冗余单固定故障。

2. 分段延迟故障

长度为 L 的分段是由 L 个组合门组成的链，这样的分段可以包含在一个或多个输入到输出的路径中。分段延迟故障会增加分段的延迟，使得包含该分段的所有路径都会出现路径延迟故障。

• 当 L 取电路的最大组合深度时，分段延迟故障就等同于路径延迟故障。
• 对于某些特定情况，分段延迟故障与过渡故障相同。每个分段会模拟两种故障，对应上升和下降两种类型的过渡。

3. 结构故障

电路的结构可以指其拓扑结构或物理几何形状。不过，结构故障这一术语通常用于门级互连中的故障，而非布局中建模的故障。常见的结构故障包括单固定故障和桥接故障。

4. 固定故障

固定故障是通过为电路中的信号线分配固定值（0 或 1）来建模的。信号线可以是逻辑门或触发器的输入或输出。最常见的形式是单固定故障，即每条线有两种故障：固定为 1（s - a - 1 或 sal）和固定为 0（s - a - 0 或 sa0）。

例如，在图 4.5 所示