Generación Automatizada de Casos de Prueba para Diseños de Sistemas Digitales: Un Estudio de Mapeo sobre los Lenguajes de Descripción VHDL, Verilog y SystemVerilog
Autores: Vivekananda, Ashish Alape; Enoiu, Eduard
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Generación Automatizada de Casos de Prueba para Diseños de Sistemas Digitales: Un Estudio de Mapeo sobre los Lenguajes de Descripción VHDL, Verilog y SystemVerilog
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Métodos propuestos
Pruebas de sistemas digitales
Generación automática de pruebas
Defectos de diseño
Variabilidad en la fabricación
Lenguajes de descripción de hardware
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los investigadores han propuesto diferentes métodos para probar sistemas y circuitos digitales en las últimas décadas. La necesidad de probar circuitos lógicos digitales se ha vuelto más importante que nunca debido a la creciente complejidad de dichos sistemas. Durante la fase de diseño, las pruebas se centran en defectos de diseño, así como en defectos de fabricación y desgaste. Las fallas en los sistemas digitales podrían ser causadas, por ejemplo, por errores de diseño, el uso de dispositivos inherentemente probabilísticos y la variabilidad en la fabricación. Como una forma de probar los sistemas digitales de manera más eficiente, se ha propuesto la generación automática de pruebas para crear automáticamente pruebas que puedan identificar rápida y precisamente componentes defectuosos. Ejemplos de tales técnicas son la generación de pruebas secuenciales, las pruebas de ruta de escaneo y las técnicas de generación de pruebas aleatorias. Con el dominio de la investigación volviéndose más maduro y en crecimiento, es esencial identificar, analizar y clasificar sistemáticamente estas contribuciones. Realizamos un estudio de mapeo sistemático de la generación automática de pruebas para circuitos digitales con el objetivo de proporcionar una visión general de la aplicación de estas técnicas. Nos centramos en tres de los lenguajes de descripción de hardware (HDL) más utilizados y bien soportados para sistemas digitales: Verilog, SystemVerilog y VHDL. Nuestros resultados sugieren que la mayoría de los métodos de generación de pruebas para circuitos digitales se centran en los niveles de diseño conductual y de transferencia de registros. La generación de pruebas independiente de fallas y orientada a fallas son los tipos de métodos de generación de pruebas más frecuentemente reportados, mientras que la simulación de modelos HDL es la tecnología de generación de pruebas más común utilizada para buscar casos de prueba en estos estudios académicos. Si bien los resultados sugieren un creciente interés en esta área, la mayoría de los artículos se publican como trabajos de conferencias. Nuestros resultados muestran que solo el 31% de los métodos están implementados como herramientas de software y solo el 63% de todas las contribuciones están generando realmente casos de prueba ejecutables. Este estudio hace tres contribuciones importantes: (i) se proporciona un estado del arte de la generación de pruebas para la investigación en diseños de sistemas digitales, (ii) se identifican las características reportadas tanto en los artículos primarios como en los informes experimentales, (iii) se identifican brechas y oportunidades para la futura generación de pruebas en la investigación de diseños de sistemas digitales.
Descripción
Los investigadores han propuesto diferentes métodos para probar sistemas y circuitos digitales en las últimas décadas. La necesidad de probar circuitos lógicos digitales se ha vuelto más importante que nunca debido a la creciente complejidad de dichos sistemas. Durante la fase de diseño, las pruebas se centran en defectos de diseño, así como en defectos de fabricación y desgaste. Las fallas en los sistemas digitales podrían ser causadas, por ejemplo, por errores de diseño, el uso de dispositivos inherentemente probabilísticos y la variabilidad en la fabricación. Como una forma de probar los sistemas digitales de manera más eficiente, se ha propuesto la generación automática de pruebas para crear automáticamente pruebas que puedan identificar rápida y precisamente componentes defectuosos. Ejemplos de tales técnicas son la generación de pruebas secuenciales, las pruebas de ruta de escaneo y las técnicas de generación de pruebas aleatorias. Con el dominio de la investigación volviéndose más maduro y en crecimiento, es esencial identificar, analizar y clasificar sistemáticamente estas contribuciones. Realizamos un estudio de mapeo sistemático de la generación automática de pruebas para circuitos digitales con el objetivo de proporcionar una visión general de la aplicación de estas técnicas. Nos centramos en tres de los lenguajes de descripción de hardware (HDL) más utilizados y bien soportados para sistemas digitales: Verilog, SystemVerilog y VHDL. Nuestros resultados sugieren que la mayoría de los métodos de generación de pruebas para circuitos digitales se centran en los niveles de diseño conductual y de transferencia de registros. La generación de pruebas independiente de fallas y orientada a fallas son los tipos de métodos de generación de pruebas más frecuentemente reportados, mientras que la simulación de modelos HDL es la tecnología de generación de pruebas más común utilizada para buscar casos de prueba en estos estudios académicos. Si bien los resultados sugieren un creciente interés en esta área, la mayoría de los artículos se publican como trabajos de conferencias. Nuestros resultados muestran que solo el 31% de los métodos están implementados como herramientas de software y solo el 63% de todas las contribuciones están generando realmente casos de prueba ejecutables. Este estudio hace tres contribuciones importantes: (i) se proporciona un estado del arte de la generación de pruebas para la investigación en diseños de sistemas digitales, (ii) se identifican las características reportadas tanto en los artículos primarios como en los informes experimentales, (iii) se identifican brechas y oportunidades para la futura generación de pruebas en la investigación de diseños de sistemas digitales.