Automatická detekce chyb ve schématu – fiXtress ASR

Program fiXtress ASR izraelské společnosti BQR [1] je určen k automatickému vyhledání chyb ve schematickém diagramu. Jedná se o verifikační systém, který používá nastavená pravidla pro návrh zapojení založená na vlastnostech použitých součástek a jejich návrhových pravidlech.

Běžná kontrola správnosti zapojení ve schématu spočívá v manuální kontrole, což vyžaduje velkou pečlivost a smysl pro detaily. Software fiXtress™ ASR tuto náročnou a zdlouhavou práci automatizuje, a tím výrazně zkracuje dobu potřebnou ke kontrole zapojení a současně zvyšuje jeho kvalitu.

Většina programů pro kreslení schémat má sice své vlastní kontroly, ale jejich možnosti ověření funkčnosti navrženého zapojení jsou dosti omezené, protože pravidla jsou nastavena velmi obecně (např. paralelně zapojené výstupy, nepřipojené vstupy atd.). Chybu typu nesprávné hodnoty pull-up rezistoru u dané součástky nebo povinné vícenásobné připojení země zřejmě žádná interní kontrola v schematickém editoru nenajde. Pravděpodobnost chyby se navíc zvyšuje s rostoucí komplexností zapojení a používáním hierarchických schémat.

Jak fiXtress ASR pracuje? Program si čte ze schématu výpis materiálu (BOM) a výpis zapojení (netlist), takže je podrobně seznámen s daným zapojením, aniž si načítá jeho grafiku. Konvertory z různých formátů jsou k dispozici, nové je možné vytvořit. Software pracuje s modely použitých součástek, které mají informace potřebné pro kontrolu zapojení. Tak např. ví o jednotlivých vývodech či jejich skupinách, které nemají být zapojeny, nebo naopak musí být vždy připojeny, případně na jaký potenciál. Z modelu také rozezná význam jednotlivých vývodů součástek, např. vstup, výstup, napájení atd.

Tyto informace jsou založeny na údajích získaných z katalogových listů výrobců součástek či aplikačních poznámek. Kromě toho si uživatel může definovat svoje vlastní návrhová pravidla podle potřeby.

Program zvládá celou řadu kontrol, např. zkrat u dvouvývodových součástek, nezapojený vývod, vývod připojený na nesprávný potenciál, plovoucí nety, konflikt mezi vstupy a výstupy, nesprávné připojení sběrnice, nesprávné hodnoty pro pull-up či pull-down rezistory, chybějící blokovací kondenzátor či jeho nesprávnou hodnotu, nedokončené spoje (s jedním připojením) atd.

FiXtress ASR používá např. společnost Mobileye, která se zabývá technikou řízení autonomních vozidel. V tomto případě program kontroluje zejména komplexní připojení ASICů pro ADAS k LPDDR4 k paměťovému čipu. S vytvořeným modelem pro jejich vlastní ADAS chipy je ověření zapojení ve schématu záležitostí několika minut.

Programu fiXtress jsme se na stránkách tohoto časopisu věnovali již dříve, a to v souvislosti s analýzou spolehlivosti elektronických zařízení [1], [2]. Jedním z jeho modulů je právě zmíněný ASR (Automated Schematic Review), protože správná analýza spolehlivosti elektroniky předpokládá bezchybné provedení schematického zapojení. Protože tento modul může běžet i samostatně (fiXtress ASR), lze ho použít pro kontrolu schémat i mimo oblast zjišťování spolehlivosti. Lze očekávat, že o program bude velký zájem, zejména v případech kontroly složitých schematických zapojení.