Hardware Reference
In-Depth Information
Nach dieser Schablone lässt sich praktisch jede kombinatorische Schaltung
mit einer beliebigen Anzahl von Ein- und Ausgabebits und auch jede se-
quenzielle Schaltung mit einem zusätzlichen Takt- und Initialisierungseingang
testen. Dazu müssen im Wesentlichen nur der Entity- und der Architecture-
Bezeichner des Testobjekts und die Datei mit den Testdaten ausgetauscht
werden.
3.5.3 Spezifikationstest
Die Entwicklung größerer Systeme beginnt mit der Spezifikation der Anfor-
derungen. Kontrollierbare Anforderungen sind gleichzeitig Kontrollkriterien
für den Test. Für wenige Testbeispiele lassen sich die spezifizierten Anforde-
rungen manuell kontrollieren, für gründliche Tests mit Tausenden von Test-
beispielen sind die Kontrollen mit in den Testrahmen einzuprogrammieren.
Spezifikationstests sind in der Regel nur Plausibilitätstests, die die berech-
neten Signalverläufe auf Zulässigkeit, aber nicht auf Richtigkeit kontrollieren
[29].
Im nachfolgenden Beispiel wird die Steuerung einer Fußgängerampel spe-
zifiziert. Aus der Spezifikation werden drei Arten von Plausibilitätstests ab-
geleitet:
• die Kontrolle der Ausgabewerte,
• die Kontrolle der Dauer der Ampelphasen und
• die Kontrolle der Vorgänger der Ausgabewerte
auf Zulässigkeit. Anschließend werden alle diese Plausibilitätstests zu einer
nebenläufigen Überwachungsprozedur zusammengefasst.
Eine Fußgängerampelsteuerung steuert zwei Autoampeln und zwei Fuß-
gängerampeln. Die Autoampeln vor und nach dem Fußgängerübergang haben
je eine rote, eine gelbe und eine grüne Lampe, die paarweise von denselben
Signalen angesteuert werden. Auch die roten und grünen Lampen der Fußgän-
gerampeln auf beiden Straßenseiten werden gleich angesteuert. Die Steuerung
muss insgesamt einen 5-Bit-Ausgabevektor liefern. Der Datentyp der zu über-
wachenden Ausgabe sei:
subtype
tAusgabe
is
std_logic_vector(
4
downto
0
);
(Zuordnung von links nach rechts: Autos rot, gelb, grün; Fußgänger rot, grün).
Es wird die einfachste Form einer Ampelsteuerung ohne Phasen für »rot-gelb«
und »grün-gelb« betrachtet. Mit dieser Vereinfachung sind von den 2
5
dar-
stellbaren Ausgabewerten nur die fünf in Abb. 3.43 als Konstanten definierten
Werte zulässig. Die Kontrolle erfolgt mit einer Wertebereichsüberwachung.
Abbildung 3.44 zeigt einen parametrisierten Zeitablauf der Ampelphasen.
Die Autos haben im Normalfall grün und die Fußgänger rot. Wenn ein Fuß-
gänger die Taste an der Ampel drückt, schaltet die Ampel nacheinander die
Ausgabe von grün-rot über gelb-rot, rot-rot nach rot-grün um. Parameter
