數據域測量

數字系統所處理的二進編碼脈衝序列通常稱為數據。集成化數字電路特點

之一是內部電路複雜而外部可測點甚少，因而要求在一定的輸入數據樣式下，在有限輸出點上測量輸出數據樣式從而推斷電路內部發生的事件。這就是所謂數據域測量，它同經典的時域測量與頻域測量根本不同。另外，數字系統內部故障所引起的現象，往往要經過相當長時間（許多個機器操作周期）才能在輸出上表現出來，而在某些情況下也可能不表現出來，用經典的時域或頻域測量儀器（如示波器等）是無法測出的。因此，需要發展一套新的測量技術和測量儀器。

數字電路中，由於材料和工藝上的缺陷而引起電路的異常動作稱為故障。故障是缺陷的邏輯表現。發現故障的存在稱為故障偵查；確定故障發生的部位，稱為故障定位；偵查和定位合稱為診斷。對於複雜系統，完備的偵查或定位十分困難，理論分析和實際測量的對象，往往僅限於固定的永久性獃滯型故障，即當電路某一個或多個節點恆獃滯於0（記作s-a-0）或獃滯於1(s-a-1）的情況。例如，共射極連接的晶體管電路，當集電極或基極斷路時，其集電極負載輸出即形成 s-a-1故障（恆為高電平）；當集電極與發射極短路時，輸出即形成s-a-0故障(恆為低電平）。在一個“與”門中，正常的真值表如圖中a。當輸入端x1有s-a-1時，其實際真值表將如圖中b。□表示故障情況。若輸入激勵（x1=0,x2=1），或寫成為矢量形式 X=（0，1），則由於x1的s-a-1，將使輸出為y=1，而不是正常的y=0。於是，輸入矢量 X 就可以偵查出這個故障。圖中c表示“與”門輸出端y有 s-a-1的情況。有三個輸入矢量 X1=(0,1）， X2=(0，0）， X3=（1,0）都能偵查這一故障。因此，多個輸入矢量能偵查同一故障；而同一個輸入矢量也可能偵查幾種不同故障，例如 X1=(0,1）既能偵查“與”門x1的s-a-1，也能偵查y的s-a-1。若單隻用 X1=(0，1），則當測量到y=1時，這表明被測“與“門有故障，但不能斷定x1或y有s-a-1，或二者均存在。換言之， X1=(0,1）只能作故障偵查，而不能定位。如果繼之再輸入一個矢量 X2=(0，0），即可達到診斷的目的，如圖中 d所示。測量過程所用的輸入矢量序列（測試樣式） X1, X2，…， Xn及其相應的無故障輸出矢量序列（正常輸出樣式） Y1, Y2，…， Yn總稱為一個測試，並記作T={ X1, X2，…， Xn; Y1, Y2，…， Yn}。n稱為測試的長度。圖中d 的例子是一個長度為2的 T, T={（0,1），（0，0）；（0），（0）}。

數據域測量的主要目的是尋求儘可能完備的、短的測試集，產生測試所需的測試樣式，捕獲並顯示輸出樣式，從而完成故障的偵查或定位。

產生測試樣式的儀器稱為樣式發生器，或數字發生器。用各種方式捕獲並顯示輸出樣式的儀器稱為邏輯分析儀，或故障尋跡儀。還有一類利用數據壓縮技術作不完備測量用的簡易儀器，稱為特徵分析儀。