Testfälle

Testfälle für eine Schaltung schreiben

Eine Wahrheitstabelle sagt, was eine Schaltung tut. Ein Testfall sagt, ob das gewollt war. Sie deklarieren die Eingangskombinationen, die Sie interessieren, zusammen mit den erwarteten Ausgängen, führen sie aus und erhalten ein Urteil je Zeile statt einer Tabelle, die Sie erst noch lesen müssen.

Das zählt, sobald ein Entwurf der erschöpfenden Prüfung entwächst. Ab zehn Eingängen umfasst eine vollständige Tabelle Tausende Zeilen, während die wirklich relevanten Fälle — Randbedingungen, Übertragsfortpflanzung, jene eine Kodierung, die letztes Mal brach — meist eine Handvoll sind. Aufgeschrieben machen sie aus einem Entwurfsreview etwas Wiederholbares.

• Spaltennamen werden den Bezeichnungen Ihrer INPUT- und OUTPUT-Elemente zugeordnet.
• Ein x in einer Ausgangsspalte bedeutet „egal“ — nützlich, wenn für diese Eingabe nur ein Teil des Ergebnisses definiert ist.
• Eine fehlgeschlagene Zelle zeigt den erzeugten Wert neben dem erwarteten, sodass die Abweichung sofort sichtbar ist.
• Ein C in einer Eingangsspalte ist ein Taktimpuls: Das Signal geht 0, dann 1, dann 0, und die Ausgänge werden geprüft, sobald sich die Schaltung eingeschwungen hat. So testen Sie Flip-Flops, Register und Zähler.

# Halbaddierer
A B | S C
0 0 | 0 0
0 1 | 1 0
1 0 | 1 0
1 1 | 0 1

Ohne C wird jede Zeile für sich simuliert, die Tabelle beschreibt also eine kombinatorische Schaltung. Mit C werden die Zeilen zu einer Folge: Sie laufen von oben nach unten ab dem Einschalten (alle Register 0), der Zustand wandert von Zeile zu Zeile, und ein x in einer Eingangsspalte behält den letzten Wert. Die Tabelle für einen 4-Bit-Zähler ist dann einfach eine Spalte C mit dem Wert, den Sie nach jedem Impuls erwarten.