Dataassistert konstruksjon og produksjon 8200416445 [PDF]

Zitiervorschau

Gunnbjørn Flyum

Dataassistert konstruksjon og produksjon Bokmål

Universitetsforlaget

© UNIVERSITETSFORLAGET AS 1995

ISBN 82-00-41644-5 Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med ånds­ verkloven og fotografiloven eller i strid med avtaler om kopiering inngått med Kopinor, interesseorgan for rettig­ hetshavere til åndsverk.

Godkjent av Nasjonalt læremiddelsenter april 1995 til bruk i den videregående skole.

Spørsmål om denne boka kan rettes til: Universitetsforlaget Postboks 2959 Tøyen 0608 Oslo 6

Tegning: Flemming Jacobsen Omslag: Tor Berglie Trykk: PDC Printing Data Center as, Aurskog 1995

Forord Denne boka er beregnet for bruk på VK1 elektronikk. Den inne­ holder emner om dataassistert konstruksjon og produksjon som beskrevet i den generelle og den fagspesifikke delen av lærepla­ nen. Boka er skrevet etter intensjonene i læreplanene og dekker alle punktene for fagområdet. Boka er en naturlig videreføring av emnene som blir behandlet i grunnkursboka Elektromekanisk arbeid og apparatmontasje. Det er ikke nødvendig å ha gått igjennom grunnkursboka for å følge emnene i dataassistert konstruksjon og produksjon. Det kan like­ vel være en fordel å kjenne innholdet i grunnkursboka. Begge bøkene er prosjektorienterte.

Boka er ment for elever som har kunnskap i digital og analog elektronikk som tilsvarer grunnkurs elektrofag.

Ifølge læreplanen skal læringsprosessen bygge på det kjente og bruke det til å forstå nytt stoff. Boka begynner med å forklare oppbyggingen av en elektronisk konstruksjon på en slik måte at elever som har fulgt grunnkurset, kan forstå det. Kapittel 2 i boka beskriver forarbeidet til et prosjekt, som blir brukt som eksempel gjennom hele boka. Boka begynner med helheten - systemforståelse av faget - og blir mer detaljert etter hvert. På den måten kan elever og lærere selv bestemme hvor mye de vil gå i dybden av hvert enkelt emne. Arbeidsmåten er anbefalt i den generelle læreplanen.

Etter hvert kapittel følger kontrollspørsmål som er direkte for­ bundet med teorien. Slik kan du kontrollere at du kan stoffet, eller du kan repetere det ved en senere anledning. Det kan være en fordel å bruke støttelitteratur når du arbeider med kontrollspørsmålene, men det er ingen betingelse. Svar på spørsmålene finner du i boka.

Etter hvert kapittel følger det også øvinger. Alle øvingene i boka er aktiviteter i ett og samme prosjekt - å konstruere et elektro­ nisk apparat ved bruk av dataassistert konstruksjon og produk­ sjon. Øvingene er lagt opp slik at elevene møter de fleste arbeidsoppgavene som en konstruktør møter når han bruker dataassistert konstruksjon og produksjon. Det er selvsagt mulig å lese kapitlene i en annen rekkefølge enn det vi har lagt opp til her. Ønsker du for eksempel mer detalj­ kunnskap om teknologi før du tar i bruk datamaskinen, er det lurt å begynne med å lese kapitlene bak i boka.

Boka tar opp tverrfaglige aspekter ved flere emner. Felles mål for studieretningsfagene inngår som en naturlig del av lærestof­ fet.

Det er en forutsetning at du har tilgang til tilleggslitteratur. For å utdype det som står i læreboka, er det nødvendig å bruke både håndbøker for maskin- og programvare og databøker for kompo­ nenter. Kvalitet og kvalitetssikring har fått en relativt bred plass i lærestoffet, og det kan være en fordel å ha støttelitteratur for det­ te fagområdet tilgjengelig. Boka tar ikke for seg et spesielt dataverktøy, men er utformet for å kunne brukes sammen med all vanlig moderne programvare. Den enkelte må selv velge løsninger og utstyr for å arbeide prak­ tisk med dataassistert konstruksjon og produksjon. Selv om boka primært er skrevet for videregående kurs i elektro­ nikk, kan den være nyttig for andre. Deler av boka bør også kun­ ne brukes ved teknisk fagskole.

Surnadal 1995 Gunnbjørn Flyum

Innhold Veiledning til boka 9 1 Introduksjon til elektroniske konstruksjoner 15 Innledning 16 Kretskortet 17 Komponentene 20 Simulering 21 Apparatet 23 Kontrollspørsmål 25 øvinger 26 2 Forarbeidet til et konstruksjonsarbeid 29 Innledning 30 Problemoversikt 31 Analyse av problemet 32 Kretsbeskrivelse 41 Brukergrensesnitt 42 Materialliste 43 Kontrollspørsmål 44 Øvinger 44

3 DAK/DAP 47 Innledning 48 Hva er programmerbare logiske kretser? 50 Dataassistert konstruksjon og produksjon - DAK/DAP 53 Problemdefinisjonen 53 Konstruksjonsprosessen 55 Produksjonsprosessen 57 Avhengighetsforhold mellom konstruksjon og produksjon 59 Kvalitetssikring 61 Kontrollspørsmål 61 Øvinger 63

4 Programvare og utstyr 67 Innledning 68 Klassifisering av verktøy 68 DAK-arbeidsplassen 70 Utstyr for brenning av programmerbare kretser 71 Standardformater og konstruksjonoverføring 74 Konstruksjonsteknologi 76 Kontrollspørsmål 76 Øvinger 78

5 Skjemategning og symboler 81 Innledning 82 Skjema 82 Symboler 85 Attributter 88 Hierarkiske skjema 89 Kontrollspørsmål 91 Øvinger 92 6 Utlegg av kretskort 95 Innledning 96 Kretskortprogrammene 97 Utforming av kretskort 100 Konstruksjonsregler 101 Praktisk konstruksjon 104 Kontrollspørsmål 108 Øvinger 110

7 Programmerbar logikk 113 Innledning 114 Beskrivelse av konstruksjonsmetoder 114 Valg av konstruksjonsmetode 116 Konkrete konstruksjonsmetoder 117 Gangen i en konstruksjon for programmerbar logikk 123 Arkitekturegenskaper 124 Kontrollspørsmål 126 Øvinger 127 8 Simulering 131 Innhold 132 Simulering av PUD-baserte konstruksjoner 133 Digital simulering 134 Analog simulering 136 Kontrollspørsmål 140 Øvinger 141

9 Arkitekturer for programmerbare logiske komponenter 143 Innledning 144 Sum-av-produkter 145 PROM, PLA og PAL 146 Kombinatoriske komponenter 147 Sekvensielle komponenter 149 Konfigurerbare komponenter 150 Komplekse komponenter 152 Andre arkitekturer 154 Alternative arkitekturer 155 Kontrollspørsmål 159 Øvinger 160

10 Tilfeldigheter og testbarhet 163 Innledning 164 Reduksjon av støy 164 Tilfeldige tilstander 167 Metastabilitet 168 Testbarhet 169 Kontrollspørsmål 170 Øvinger 171 11 Historie 173 Innledning 174 De første kommersielle komponentene 175 Programmeringsenheter 175 Brukerkonfigurerbare komponenter 176 PAL-komponenter 176 Programmeringsstandard 177 Nye komponenter og nye verktøy 178 Mer komplekse teknikker 178 Veien videre 180 Kontrollspørsmål 181 Øvinger 182 Ord og uttrykk 184

Tillegg 192 Stikkord 193

Veiledning til boka Dataassistert konstruksjon og produksjon - DAK/DAP - er nye fagområder for opplæringsinstitusjoner som arbeider med elekt­ ronikk. Den generelle utviklingen innenfor elektronikk og utvik­ lingen av datateknologien, med økt omfang av avansert pro­ gramvare, gir nye måter å konstruere og lage elektronikk på. Det får også følger for service og vedlikehold av elektronisk utstyr. Boka Dataassistert konstruksjon og produksjon dekker behovet for læremateriale på disse fagområdene, slik de beskrives i lære­ planene for videregående kurs i elektronikk i den videregående skolen. I de nye læreplanene som er kommet i forbindelse med Reform 94, inngår også programmerbare logiske kretser. Utviklingen av brukerprogrammerbare integrerte kretser har ført til en dramatisk endring, på samme måte som mikroprosessoren gjorde det for et par tiår siden. Bruk av slike komponenter inngår i lærestoffet.

Læreplanene beskriver også felles mål for elektrofagene. Det er mål som det er vanskelig å konkretisere, men som naturlig kom­ mer inn med en helhetlig undervisningsform. Dataassistert konstruksjon og produksjon er laget med utgangs­ punkt i læreplanene og dekker de målene og hovedmomentene som læreplanene beskriver i forbindelse med DAK/DAP og pro­ grammerbare logiske kretser. Måten boka er organisert på, gjør at den dekker flere av fellesmålene for elektrofaget.

Dersom læreren er uvant med å undervise etter en helhetlig undervisningsmodell, bør han eller hun lese boka fra perm til perm før undervisningen begynner. Boka beskriver skisser til et prosjekt i kapittel 2, og øvingsoppgavene utover i boka knytter seg til dette prosjektet. Hvert kapittel gjennomgår den teorien som er nødvendig for å kunne gjennomføre øvingene. Alle

9

øvingene utover i boka bygger på hverandre. Når alle øvingene er gjort, har klassen gått igjennom et prosjekt i praktisk arbeid i dataassistert konstruksjon og produksjon, slik det utøves i prak­ sis i industrien. Flere av øvingene forutsetter at elevene har tilgang til moderne datautstyr og programvare i DAK/DAP for elektronikk. Boka kan selvsagt gjennomgås uten slik programvare, men noe av læreeffekten vil da være borte. Boka er ikke noen lærebok i ett eller flere spesifikke programmer for DAK/DAP, men er skrevet uavhengig av programvare og beskriver prinsippene for bruk av dataassistert konstruksjon og produksjon.

Lærestoffet og øvingene tar utgangspunkt i en helhetlig oversikt og beveger seg etter hvert mot mer teori og detaljkunnskap. Boka begynner med systemforståelse i de første kapitlene og ender med detaljbeskrivelser i de siste kapitlene. Selv om vi anbefaler at klassen følger boka fra perm til perm, er det ikke noe i veien for å lese hvert kapittel uavhengig av de andre. De som velger å bruke boka på denne måten, bør være klar over at de da kan miste en del av helhetsprinsippet for fag­ områdene som boka dekker, spesielt fellesmålene for elektrofa­ gene.

Kapittel 1 - Introduksjon til elektroniske komponenter - gir en helhetlig beskrivelse av hva en elektronisk konstruksjon består av. Kapitlet forklarer hvordan et apparat er satt sammen både av elektroniske komponenter og kretskort og av en apparatkasse og andre komponenter. I konstruksjon og produksjon generelt og dataassistert konstruksjon og produksjon spesielt blir det vist hvordan de forskjellige delene påvirker hverandre både i kon­ struksjonsprosessen og produksjonsprosessen. Kapitlet gir den helhetlige systemforståelsen som er nødvendig i konstruksjon og produksjon. Kapittel 2 - Forarbeidet til et konstruksjonsarbeid - beskriver hvordan et apparat blir til. Konstruktørens tverrfaglige samar­ beid med andre blir belyst. Dette samarbeidet er nødvendig for å kunne lage elektronikkprodukter som er brukervennlige, og bru­ ke DAK/DAP. Når konstruktører begynner på en utviklingsjobb, er den alltid basert på en eller annen form for spesifikasjoner. Spesifikasjonene kan være detaljerte og lette å følge, men kan også bestå av noen få setninger som er skrevet ned på et papir.

10

Slike spesifikasjoner er viktige i en konstruksjons-Zproduksjonsprosess, også i arbeidet med dataassistert konstruksjon og pro­ duksjon. Kapitlet inneholder kravspesifikasjoner og prinsippskjemaer for en utprøvingsenhet for programmerbare logiske kretser. Senere i boka tar vi utgangspunkt i denne beskrivelsen for å vise trinn for trinn hvordan elektronikk blir konstruert, og i øvingsoppgavene til kapitlene i resten av boka skal elevene gå videre i arbeidet med å konstruere den enheten som er beskrevet i kapittel 2.

Kapittel 3 - DAK/DAP - gjennomgår forholdet mellom kon­ struksjon og produksjon. Kapitlet viser hvorfor det er viktig med samarbeid mellom personer som arbeider innenfor disse områ­ dene, og at konstruktøren samarbeider med andre yrkesutøvere. Kapitlet tar for seg konstruktørens arbeidsoppgaver og viser hvordan konstruktører i industrien kan løse dem på forskjellige måter og med forskjellig utstyr. Gjennomgangen er direkte rela­ tert til arbeidet med å konstruere den enheten som ble introdusert i kapittel 2.

Kapittel 4 - Programvare og utstyr - gir en innføring i verktøy, datamaskin og programvare som konstruktøren bruker i dataas­ sistert konstruksjon og produksjon. Kapitlet tar for seg utstyr og programvare som blir brukt i dataassistert konstruksjon og pro­ duksjon, både generelt og med tanke på bokas prosjektoppgave. Kapittel 5 - Skjemategning og symboler - går igjennom prinsip­ pene for å bruke et skjemategningsprogram i konstruksjonsar­ beidet. Det blir lagt vekt på hvilke prosedyrer som er viktige når skjemaet skal brukes til prosesser som kommer sent i utviklings­ arbeidet. Både symbolbiblioteker og nødvendige opplysninger som skal formidles videre til for eksempel kretskortutleggsprogrammene, blir behandlet. Kapitlet gir den nødvendig bakgrun­ nen for å bruke skjemaene for prosjektoppgaven i boka. Det gir også tilstrekkelig bakgrunn til å legge ut kretskort for konstruk­ sjonen i neste kapittel. Kapittel 6 - Utlegg av kretskort - tar for seg de vanlige konstruksjonsprinsippene for å lage et best mulig kretskort. Prinsippene gjelder både når kortet legges ut manuelt, og når konstruktøren bruker programvare på en PD. Videre viser kapit­ let oppsett av kretskortprogrammer som er nødvendige eller til stor hjelp når man bruker datamaskinen i arbeidet med kretskortutlegg. På bakgrunn av teorien i kapitlet skal eleven kunne bruke datamaskinen til å legge ut et kretskort for prosjektoppgaven.

11

Når klassen har arbeidet med dette kapitlet, er det lurt å la eleve­ ne kople opp en prototyp på kretskortet som ble lagt ut. Dermed har klassen en prototyp av kretsen som ble beskrevet i kapittel 2. Den kan nå utstyres med en programmerbar logisk komponent.

Kapittel 7 - Programmerbar logikk - gir en minimumsinnføring i bruk av programmerbare kretser. Kapitlet går igjennom opp­ bygningen av slike komponenter og gir en innføring i forskjelli­ ge prinsipper for å lage programmer for dem. I kapitlene 1-6 har vi gått igjennom konstruksjon fram til og med kretskortproduksjon. Når det er laget kretskort, og kretsen er koplet opp, kan elevene begynne å lage innholdet i den pro­ grammerbare kretsen i konstruksjonen. Kapittel 7 gir tilstrekke­ lig bakgrunnsmateriale for det.

Kapittel 8 - Simulering - forklarer prinsippene for både digital og analog simulering. Kapitlet beskriver forskjeller mellom simulering av enkeltkomponenter og av hele kretser. Selv om det allerede er laget ferdig en prototyp av konstruksjonen i prosjekt­ oppgaven, bruker vi prosjektoppgaven i simuleringsøvingene. Da far vi en tilgjengelig fasit. Det kan hende at simuleringene avslører konstruksjonssvakheter i prototypen som allerede er laget. Simulering av om konstruksjonen er hensiktsmessig for produksjon, vil vise om elvene anvender den teorien de har lært, når de bruker datamaskinen i konstruksjonsarbeidet med oppga­ ven. Kapittel 9 - Arkitekturer for programmerbare logiske kompo­ nenter - gir en innføring i kretsteknologi for denne typen kom­ ponenter. I kapitlet går vi igjennom de vanligste arkitekturene og lærer å se forskjell på dem. Kapitlet bygger videre på den sys­ temforståelsen kapittel 7 gav, og gir en dypere innsikt i arkitek­ turer og kretsteknologi. Etter denne innføringen i kretsteknologi kan elevene forbedre utnyttelsen av den konstruksjonen de har arbeidet med siden kapittel 2.

Kapittel 10 - Tilfeldigheter og testbarhet - er også en viderefø­ ring av tidligere gjennomgått stoff, spesielt kapittel 6. Kapitlet gir en mer detaljert beskrivelser av konstruksjonsfeller som det er vanlig å overse. Når vi bruker dataassistert konstruksjon og produksjon, har vi ikke den samme følingen med konstruksjonen som når vi bruker andre metoder for å konstruere elektronikk. Derfor er det viktig å ha kjennskap til konstruksjonsregler. Bruk av programmerbare kretser stiller spesielle krav til konstruksjo­ nen. Slike krav blir gjennomgått i kapitlet.

12

Hvis klassen ønsker å sette i produksjon den enheten de har arbeidet med, vil det være ønskelig med en del forbedringer. Dette kapitlet gir en rekke ideer til hvordan elevene kan forbedre enheten. Kapittel 11 - Historie - tar for seg utviklingen av programmer­ bare logiske kretser og programverktøy for konstruksjon av elektronikk. I løpet av de ca. tjue årene slik teknologi har vært tilgjengelig, har det skjedd mye. Elevene kan bruke den kompe­ tansen de har bygd opp så langt i boka, til å sammenlikne nåvæ­ rende teknologi med fortidens - og framtidens. Vi har samlet en rekke ord og uttrykk bakerst i boka. Her kan elevene finne en oversikt over mange av de forkortelsene og uttrykkene som de møter i forbindelse med dataassistert kon­ struksjon og programmerbare komponenter. De ordene og uttrykkene som vi har tatt med. er vanlige i både faglitteratur og i databøker.

Tillegget inneholder kopier av noen av ISO-9000-beskrivelsene. Flere steder i boka kommer vi inn på kvalitet og samarbeid mel­ lom forskjellige yrkesutøvere. Flere av øvingene er også direkte relatert til dette. Derfor er det naturlig å ha med et tillegg der leserne kan finne konkret stoff om emnet. Kvalitetssikring kommer naturlig inn i forbindelse med felles­ målene for læreplanen.

13

1 Introduksjon til elektroniske konstruksjoner ■røZ"

ehdret-cha»ce«

TO'kh sresiriKAsJoK

II

mr

______ —277. til TY“ tt-L----------

ing se Dok.nr. 7919^7920 oc

imærvikling. Start pinr

kundærvikling. Pin i !nfor disse. rmosikring festes på primærsiden, på frarnsg liter papirtape under sikringen. Sikringeo^H

id pinnene c, g og m og monter plas

- > > — > > — > —’ - > — > > >

[ a , r on [OFF, ( ON, ( ON, [OFF, [ ON, [ ON, [ ON, [ON, [ ON,

([Ena,bed] [ o 0 ] ri o ! 2 ] i o 3 ] [ o 4 ] [ o [ o 5 ] 6 ] [ o 7 ] [ o { o 8 ] [ o 9 ] 10 ] [ o ri o 11 ] 12 ] ( o o 13 ] 14 ] [ o [ 0 , 15 ] 15 ] [ 1

,

> > — > > > > > > > > - => > - => > > > > »

ON, ON, ON, ON, ON, OFF, OFF, ON, ON, ON,

c , ON, ON, OFF, ON, ON, ON, ON, ON, ON, ON,

d , ON, OFF, ON, ON, OFF, ON, ON, OFF, ON, ON,

b , [ a , [ ON, ON, [OFF, ON, [ ON, ON, [ ON, ON, ON, [OFF, ( ON, OFF, [ ON, OFF, [ ON, ON, [ ON, ON, [ ON, ON, [ X , X , [ x , x , ! x , x , [ x , X , [ X , x , [ X , X , [ 2 , z ,

e , ON, OFF, ON, OFF, OFF, OFF, ON, OFF, ON, OFF,

c , ON, ON, OFF, ON, ON, ON, ON, ON, ON, ON, X , X , X , X , X , X , z ,

f , ON, OFF, OFF, OFF, ON, ON, ON, OFF, ON, ON,

g ]) OFF] ; OFF] ; ON] ; ON] ; ON] ; ON] ; ON] ; OFF] ; ON] ; ON] ;

d , e , ON, ON , OFF, OFF , ON, ON , ON, OFF , OFF, OFF , ON, OFF , ON, ON , OFF, OFF , ON, ON , ON, OFF , X , X , X , X , X , X , X , X , X , X , X , X , z , z ,

f , ON, OFF, OFF, OFF, ON, ON, ON, OFF, ON, ON, x , X , X , X , x , X , z ,

g ]) OFF] ; OFF] ; ON] ; ON] ;

ON] ; ON] ; ON] ; OFF] ; ON] ; ON] ; X ]; X ]; X ]; X ]; X ]; X ]; Z ];

end BCD til sju-segment dekoder-konstruksjon basert på tilstandstabell

118

Tilstandsdiagrammer kan enten være grafiske eller tekstbaserte. De brukes for å beskrive funksjonaliteten hos tilstandsmaskiner. Tilstandsbeskrivelser blir ofte lengre enn tilsvarende tilstandsdiagram­ mer. Tilstandsdiagrammer er lettere å lese hvis det er mange til­ stander.

1

:

state 2

:

state 3

:

state 4

:

state

ENDCASE

w = 1 ; y = 1 ; IF y==3 THEN 3 ELSE 4 ; w = 2 ; y = w ; GOTO 2 ; y = 3 ; CASE w==l: 2; w==2: 1 ;

GOTO 4

;

;

Tilstandsdiagram

Tekstbaserte tilstandsdiagrammer finnes i de fleste programmer for PLD-konstruksjon. Verktøy for grafiske tilstandsmaskiner blir satt inn i de største utviklingssystemene.

YOUR YOUR DATE

NAME COMPANY

A 5AC312 Multiple machines example PACKAGE: D5AC312-25 OPTIONS: TURBO=ON PART: 5AC312

%

for

******************* MACHINE

iSTATE

1

*

% Sample four state counter, INPUTS: CLK MACHINE: FOUR_STATE CLOCK: CLK STATES: [ 01 02 51 [ 0 0 52 [ 0 1 53 [ 1 0 54 [ 1 1 Sl :

S2

S2 :

S3

S3 :

S4

S4 :

Sl

%

go back

to

start

% %

] ] ] 1 J

st ate

%

Tilstandsmaskinbeskrivelse for en teller

119

Skjemaer blir av mange regnet for å være den reneste formen for struktu­ rell beskrivelse. Skjemaer er ikke bare hensiktsmessig for struk­ turelle beskrivelser, men kan godt representere virkemåtebeskrivelser. Det finnes mange skjemaoversettelsesprogrammer som leser skjemanettlisterepresentasjoner for en krets. Basert på nettlisten genereres virkemåtebeskrivelsen.

Det er populært å bruke slike verktøy til å konvertere konstruk­ sjoner som består av TTL-blokker, til PLD-teknologi. Tidligere strukturskjemaer kan brukes til å beskrive virkemåten til en krets basert på TTL-representasjon. YOUR NAME YOUR COMPANY DATE Ul REV. A 5C060 Or.e-of-E ight Decoder

OPTIONS: TURBO=OFF PART: 5C060 INPUTS: A,B,0,G2A,G2B,Gl OUTPUTS: Y7, Y6, Y5, Y4, Y3, Y2, Yl, YO NETWORK:

INPUT(A,A) INPUT(B,B) INPUT(C,C) INPUT (G2A,G2A) INPUT(G2B,G2B) INPUT(Gl,Gl) OUTPUT(Y7,Y7) OUTPUT(Y6,Y6) OUTPUT(Y5,Y5) OUTPUT(Y4,Y4) OUTPUT(Y3,Y3) OUTPUT(Y2,Y2) OUTPUT(Yl,Yl) OUTPUT(YO,YO) 74138(A,B,C,G2A,G2B,Gl,Y7,GND,Y6,Y5,Y4,Y3,Y2,Yl YO,VCC)

Konstruksjon av en dekoder basert på en makrobeskrivelse av 74138

74138

G1 G2A

Y7

G2B

Y6 Y5 Y4

C B

Y3 Y2 Y1 YO

A

74138(A,B ,C,nG2 A,nG2B,G 1 ,nY7,GND jiY6,nY5,nY4,nY3,nY2,nY 1, nY0,VCC) Makrobeskrivelse av 74138

120

Vi kan også lage virkemåtebeskrivelser med skjemaverktøy ved å beskrive kretskonstruksjonen på grunnlag av blokkdiagrammer. Hver enkelt funksjonsblokk i skjemaet er representert i et unacniggenac mva i lorni av logiSKC ponei og/ciici icKsiuesKnvelser. Som nevnt er det fullt mulig ved å utnytte skjemaenes hierarkiske muligheter.

Skjema

Symbol

Skjema

Symbol

Skjema

Symbol

Bruk av utviklingsverktøyets hierarkiske funksjoner

121

Pulsdiagram er en annen metode for å beskrive kretsvirkemåter. Et pulsdia­ gram blir brukt til å spesifisere sammenhenger mellom innsignalene (flanker og nivåer) og utsignalene som er basert på disse innsignalene. Pulsdiagrammer gjør det mulig å uttrykke sam­ menhenger basert på tid i stedet for enkle bryterfunksjoner. Pulsdiagramverktøy blir brukt til å beskrive både synkrone og asynkrone kretser.

A3

A2

Al

D 1 g i t a

—

phaseZ

— phasel

]

—

500n Time (Seconds)

Pulsdiagram

122

—

—

—

1u

Gangen i en konstruksjon for programmerbar logikk Når vi skal konstruere en programmerbar krets, skjer det vanlig­ vis i åtte operasjoner.

BRUKER

UTVIKLINGSVERKTØY (PROGRAMVARE)

PRODUKSJONS­ VERKTØY (MASKINVARE)

2

3

5

Operasjon 1: Brukeren beslutter hvilken eller hvilke av de nevn­ te metodene han vil bruke for å konstruere PLD-en. Når valget er gjort, utfører han konstruksjonen på PD-en med egnet verktøy.

123

Operasjon 2: Programmet oversetter konstruksjonsdataene til boolske likninger.

Operasjon 3: Programmet reduserer logikken for å gjøre kon­ struksjonen så enkel som mulig. Minimering av logikken skjer etter spesifikke minimeringsalgoritmer. Deretter oversetter pro­ grammet resultatet til et internt format. (Vi kommer tilbake til nødvendigheten av minimering senere i boka). Operasjon 4: I mange programmer har brukeren anledning til å velge hvilken komponent og arkitektur han vil legge konstruk­ sjonen inn i. Han kan velge en komponent, og/eller han kan vel­ ge spesifikke parametere, som antall pinner og hastigheten i kret­ sen.

Operasjon 5: Programmet tilpasser logikken til komponenten. Samtidig skal reduksjonen føre til at minst mulig av ressursene i komponenten brukes. Slike ressurser er for eksempel inngangsog utgangspinner, registre, produkttermer, makroceller osv. (Vi kommer tilbake til disse ressursene i et senere kapittel.) I denne prosessen tas det hensyn til brukerkrav, for eksempel hvilke pin­ ner som skal brukes til hva. Slike brukerkrav vil innvirke på optimaliseringsprogrammet. Operasjon 6: Når ressursoptimaliseringen og tildelingen er gjort, skriver programmet vanligvis en rapport som beskriver ressurse­ ne og bruken av dem i forbindelse med den aktuelle konstruksjo­ nen eller komponenten. Vanligvis lagrer vi rapporten i en fil som kan skrives ut. Ut fra rapporten kan brukeren gå tilbake til opera­ sjon 1 hvis han ikke er fornøyd med komponenten slik den blir generert. Det kan for eksempel tenkes at konstruksjonen blir for stor for den komponenten som er valgt.

Operasjon 7: Denne operasjonen går ut på å generere et programmeringsmønster for den fysiske brikken. Vanligvis er dette en standard JEDEC-fil som er kompatibel med programmeringsenheten (PROM-programmereren). Operasjon 8: Programmeringsenheten blir brukt til å program­ mere mønsteret i JEDEC-filen inn i den programmerbare kom­ ponenten. Etter at komponenten er brent, blir den testet ut fra testvektorene, som er beskrevet i JEDEC-formatet.

Arkitekturegenskaper Det finnes flere hundre forskjellige arkitekturer og flere tusen forskjellige komponenter for programmerbare logiske kretser.

124

Selv for en som daglig arbeider med arkitektur, er det umulig å ha full oversikt. I et senere kapittel skal vi gå mer detaljert inn på forskjellige arkitekturer og komponenter. Her skal vi beskrive noen egenska­ per som kan slås av eller på for å bli henholdsvis inaktive eller aktive når komponenten brennes i programmeringsenheten. Disse egenskapene settes ved å sette en bit til 1 eller 0. Enkelte komponenter kan programmeres for beredskapsmodus (stand by). En programmerbar bit, kalt turbobit, blir brukt for hastighetskontroll og strømbesparing. Når TURBO = 1, blir komponentene som har denne egenskapen, optimalisert med hensyn på hastighet. Når TURBO = 0, blir de optimalisert med tanke på strømsparing. Når strømsparingen er aktiv, går kompo­ nenten i beredskapsmodus når det ikke er noen aktivitet på inn­ gangene i en gitt tidsperiode. Slike kretser detekterer inngangsog tilbakekoplingsaktiviteter i kretsen. Når kretsen er i bered­ skap, går den over fra beredskap til aktiv dersom det detekteres en stigende eller fallende flanke.

I anvendelser der det ikke er betydelig inngangsaktivitet, kan beredskapsmodus resultere i betydelig mindre strømforbruk. Reduksjonen i hastighet vil være i området fra 0 til 30 ns. Det er lite nok til at vi kan bruke beredskapsmodus i de fleste anvendelser.

Sikkerhetsbiten er en annen egenskap det er verd å merke seg. Normalt er mønsteret som blir programmert inn i komponenten, lesbart, og det kan dermed kopieres av programmeringsenheten. Komponenter som har en sikkerhetsbit, kan forhindre at det er mulig å lese innholdet i komponenten. Dermed kan ikke konkur­ rentene eller andre lese og kopiere konstruksjonen. Selv om det er relativt enkelt å skjære av toppen og se på kom­ ponenten i et mikroskop, er det svært vanskelig, for ikke å si umulig, å finne ut hvilken funksjon den har. I flere konstruksjoner forekommer det pinner som ikke blir brukt. For å redusere støy og strømforbruk er det en fordel å for­ binde disse pinnene til Vcc eller GND. Enkelte programvarer kopler selv ubrukte innganger til GND. Disse pinnene vil vises på rapportutskriftene og bør koples til jord på kretskortet. På rapportutskriften kan det også forekomme at enkelte pinner er reservert. De bør koples flytende.

125

Kontrollspørsmål 1 Programmerbar logikk er blitt stadig vanligere de siste årene. Flere nye produkter blir utviklet rundt dette. Hva fører det til?

2 Det er to fundamentalt forskjellige måter å beskrive en logisk krets på. Hva går de ut på? 3 Hva er VLSI?

4 Etter hvilken metode arbeider konstruktørene når de lager konstruksjoner basert på TTL-komponenter? Kan du gi et eksempel? 5 Hva er en strukturell beskrivelse av en krets? 6 Det finnes flere konstruksjonsmåter for å lage en digital krets. Gi noen eksempler på dem og forklar når de forskjelli­ ge måtene er mest hensiktsmessige.

7 Vi beskriver ofte logiske kretser innenfor områdene data­ overføring, grensesnitt- og kontroll-logikk. Forklar hva vi mener med det.

8 Hvilke konstruksjonsmetoder egner seg for de tre områdene som ble nevnt i forrige spørsmål? Forklar hvorfor. 9 CAE-verktøy kan ha forskjellige måter å beskrive logikk på. Hvilke metoder kjenner du til? 10 Hva er et tilstandsdiagram? 11 Når er det mest hensiktsmessig å bruke sannhetsverditabeller for å konstruere/beskrive en digital konstruksjon? Gi eksempler. 12 Hvordan kan skjemaer brukes for å konstruere digitale kretser som det er mest hensiktsmessig å beskrive med virkemåtemetodene? Gi eksempler som viser dette. 13 Hva er et pulsdiagram, og hva kan det brukes til i en konstruksjonsprosess?

14 Gjør rede for forløpet når vi lager en konstruksjon basert på programmerbare kretser.

126

15 Hvorfor foretar programverktøyene optimalisering av konstruksjonene som skal brukes sammen med programmer­ bare komponenter? Gi eksempler på hvilke optimaliseringer som blir foretatt. 16 I mange utviklingsprogrammer som blir brukt i forbindelse med programmerbare kretser, kan brukeren velge fysisk krets. Gi noen eksempel på hvilke parametere som kan påvir­ ke valget.

17 1 noen programmerbare komponenter finnes en såkalt turbobit. Hva er det, og hva kan den brukes til?

18 Hvor stor forsinkelse må vi regne med i komponenter der beredskapsmodus (stand by-funksjonen) er aktivert? Vil dette ha noe å si i de konstruksjonene de blir brukt i? 19 Enkelte komponenter har en sikkerhetsbit. Hva brukes den til, og hvorfor bruker vi den?

20 I enkelte konstruksjoner med programmerbare logiske kretser blir ikke alle pinnene brukt. Utviklingsprogrammene skriver ut ressursbruken og vil også angi ubrukte pinner. Hva skal vi passe på med disse pinnene, og hvorfor?

Øvinger Øving 1 Bli kjent med en programmerbar logisk krets

Vi har kommet så langt i prosjektet vårt at vi skal bruke den siste komponenten - en programmerbar logisk krets, PLD. I komponentlisten for konstruksjonen finner vi at dette er PC5C060-55, en komponent som leveres av Intel. Opprinnelig var det Altera som utviklet den, og den kan også leveres fra Altera. Da har den betegnelsen EP600. Gå igjennom databladet for komponenten. Finn ut om den har en turbobit, og om den har mulighet for å sikre innholdet i kompo­ nenten mot kopiering. Fordi vi skal bruke disse arkitekturegenskapene i en senere øving, skal du i denne øvingen finne ut hvor­ dan programvaren du bruker, kan aktivisere disse egenskapene.

127

Øving 2 Programmering av en PLD

I denne oppgaven skal du lage en opp-ned-teller som teller pul­ ser fra en bryter som koples til rekkeklemmen som er forbundet inn til pinne 7 på komponenten.

Dersom en bryter som koples til rekkeklemmen som er forbun­ det med pinne 8 på komponenten, blir lagt LAV, skal telleren tel­ le nedover (redusere med 1 når det gis en puls til pinne 7). Når bryteren til pinne 8 legges HØY, skal telleren telle oppover (øke med 1 når det gis en puls til pinne 7). Bruk lysdiodene som sitter på enheten, til å kontrollerer at kret­ sen virker. Hvilken konstruksjonsmetode er det mest hensiktsmessig å bru­ ke i denne oppgaven? Hvorfor?

Øving 3 Styring av en sjusegment-tegnrute

I denne oppgaven skal vi bruke den programmerbare kretsen til å styre en tegnrute. Kopi en tegnrute til rekkeklemmene slik at hvert segment blir koplet til utgangspinnene på den programmerbare komponenten etter følgende spesifikasjoner:

segment A segment B segment C segment D segment E segment G

-

pinne 22 pinne 21 pinne 20 pinne 19 pinne 18 pinne 17

Med denne koplingen kan vi representere tallene 1, 2 og 3.

Kopi tre brytere til rekkeklemmene slik at den ene bryteren er forbundet med pinne 7, den andre bryteren med pinne 8 og den tredje bryterenmed pinne 9 for den programmerbare kretsen. Ved aktivering av brytertil pinne 7 skal skjermen vise 1. Ved aktivering av brytertil pinne 8 skal skjermen vise 2. Ved aktivering av brytertil pinne 9 skal skjermen vise 3. Aktiverer vi flere enn en bryter, skal skjermen vise (segment G).

128

Øving 4 Verning av konstruksjonen Etter at du har brent konstruksjonen i en av de to forrige oppga­ vene inn i den programmerbare kretsen, skal du bruke program­ varen for å lese tilbake innholdet i kretsen. Ta en utskrift av inn­ holdet.

Brenn deretter komponenten med det samme innholdet når du aktiverer sikkerhetsbiten. Forsøk å lese av innholdet. Hva observerer du? Beskriv innholdet du får tilbake denne gang­ en, i forhold til innholdet du fikk tilbake da kretsen ikke var brent med aktiv sikkerhetsbit.

Øving 5 Test av prototypen

De forrige øvingene tester ikke alt på konstruksjonen. Det er blant annet flere rekkeklemmer som ikke har vært i bruk.

Forklar hvordan du kan teste hele konstruksjonen. Beskriv testprosedyren og legg den ved dokumentasjonen av prototypen. Gjennomfør testen.

Øving 6 Dokumentasjon av prosjektet

Ved hjelp av innholdet og øvingene i denne boka har du nå gjen­ nomført et prosjekt der du har laget en fysisk enhet for program­ merbare logiske komponenter. Enheten kan brukes til opplæring i bruk av slike komponenter og i å lage programvare for å beskri­ ve konstruksjoner for dem. I løpet av prosjektet har du dokumentert apparatet og beskrevet testprosedyre for det.

Du skal nå lage en brukerhåndbok for produktet med fullstendig dokumentasjon av apparatet. Du skal også dokumentere og vur­ dere gjennomføringen av utviklingsprosjektet.

Øving 7 Utprøving av konstruksjonsmetoder for PLD Innholdet i programmerbare logiske kretser kan beskrives med

129

• • • • •

likninger sannhetsverditabeller tilstandsdiagrammer skjemaer pulsdiagrammer

Undersøk hvilke muligheter som programvaren du har tilgjenge­ lig, gir tilgang til. Sett opp en enkel oppgave for hver av metodene. Lag et program og test oppgaven i opplæringssimulatoren du har laget.

130

8 Simulering

I dette kapitlet går vi igjennom prinsipper for simulering. Vi beskriver både simulering av digitale og analoge kon­ struksjoner. Vi tar for oss

• • • •

simulering av PLD logiske simuleringstilstander Monte Carlo-analyse stressanalyse

131

Innledning Selv om simulatorverktøyene som er tilgjengelige i CAE-programmene, er blitt både avanserte og enkle å bruke, er det frem­ deles nødvendig av å lage prototyper.

Vi kan foreta simulering både på digitale og analoge kretser eller på en kombinasjon av dem. I tidligere programprodukter har man enten brukt spesielle digitalsimulatorer eller spesielle analogsimulatorer. Flere av CAE-programleverandørene leverer nå integrert analog- og digitalsimulering i ett og samme program­ produkt. Grensesnittet mot brukeren er også blitt forbedret i løpet av de siste årene. Tidligere var både inngangs- og utgangssignalene beskrevet med mer eller mindre uforståelige lister av tekst og tall. Det førte ofte til at simulatorene bare ble brukt av personer som hadde spesielt god innsikt i programproduktene.

I dag finner vi grensesnitt som er mye mer brukervennlige. Med grafiske symboler kan vi både sette stimuli og få visuelle resulta­ ter fra simulatoren.

Vi kan simulere alt fra hele konstruksjoner til enkeltkomponen­ ter. Det finnes ikke noen fasitløsning på hvordan vi skal bruke simuleringsverktøy, like lite som det finnes noen fasitløsning på å bruke et oscilloskop. Også kretskortutlegg kan til en viss grad simuleres. Størst nytte av simuleringsverktøy har vi likevel for programmerbare kretser. Det sier seg selv at det er umulig å komme til inne i en slik krets for å foreta målinger. Derfor hjelper det ikke med en prototyp som ikke virker.

I kretskortprototyper som er montert på kretskort, kan vi gå inn med måleapparater for å finne ut hvordan kretsen virker.

132

Simulering av PLD-baserte konstruksjoner Det finnes to fundamentale framgangsmåter for programmerbare logiske kretser. Den ene er funksjonssimulering. Den andre er komponentsimulering. Begge metodene har sine fordeler og ulemper. Funksjonssimulering er en metode for å avgjøre om konstruksjo­ nen virker som den skal. Funksjonssimulering kan gjøres når som helst i konstruksjonsbeskrivelsesprosessen. Forutsetningen er at simulatoren kan arbeide med konstruksjonsdataene. En konstruksjon basert på boolske likninger kan for eksempel funksjonssimuleres direkte fra likningene hvis simulatoren er i stand til å lese fra formatet som likningene er skrevet i.

Funksjonssimulering er praktisk nyttig som verktøy for å kon­ trollere små deler i en konstruksjon etter hvert som de blir kon­ struert. På den måten kan et konstruksjonsarbeid skje trinnvis og modulært. Funksjonssimulering gjør det også mulig å sammen­ likne resultatet av forskjellige kretsoptimaliseringer. Komponentsimulering er vanligvis det siste vi gjør før vi overfø­ rer komponenten til den fysiske brikken. Komponentsimulatoren konstruerer en programmodel! av brikken som skal lages. Deretter blir programbrikken programmert med de gitte dataene (normalt i form av en JEDEC-fil). Testsignaler kan deretter tilfø­ res for å kontrollere om komponenten virker som den skal.

Enkelte komponentsimulatorer kan også omfatte tidsinfor­ masjon for brikken. Alle komponentsimulatorer simulerer spesifikke arkitekturer for de forskjellige brikkene.

En komponentsimulator er det eneste midlet til å bestemme, med noen form for sikkerhet, om en virkelig komponent som blir pro­ grammert med en bestemt utforming, vil komme til å virke som den skal. Ulempen med komponentsimulering er at hele kon­ struksjonen må konstrueres og tilpasses ett eller flere komponentalternativer før simuleringen kan finne sted. Derfor er det hen­ siktsmessig å ha tilgang både til funksjonssimulator og kompo­ nentsimulator.

Testing av aktuelle komponenter for PLD-baserte konstruksjoner har ofte form av testvektorer, det vil si sekvenser av inngangssignaler og ventede utgangssignaler. Vi legger inngangsstimulusen på inngangene til PLD-en (enten en virkelig PLD eller en programmodell av PLD-en). Når signalene har gått igjennom komponenten, kan vi sammenlikne verdiene i komponentut-

133

gangen med de forventede utgangsverdiene som er gitt i testvektorene.

Utganger

Innganger 0

1 0 0

1

Konstruksjon som skal testes

1 0 0

0 0

0 1 00 00--

------------[>

--------------------- HHLL-

Testvektorer tilført av konstruksjon

Mange konstruksjonsverktøy for programmerbare logiske kret­ ser har funksjoner som er til hjelp for å lage testvektorer.

I komplekse konstruksjoner kan det være vanskelig å finne ut om en beskrivelse vil virke i en bestemt krets. Dersom kretsen er av en type som ikke lar seg omprogrammere, blir det for dyrt å prø­ ve og feile med virkelige komponenter.

Digital simulering Digital simulering er simulering som vi foretar i konstruksjoner med digitale kretser. Framgangsmåten er stort sett den samme som for simulering av digitale programmerbare kretser. Det er ikke så rart - begge er jo digitale konstruksjoner. I digital simulering er vi naturligvis interessert i å vite om kret­ sen virker som den skal. Derfor kan vi utføre funksjonssimuleringen for digitale kretser og programmerbare komponenter på samme måte.

Vi foretar funksjonssimulering ut fra testvektorer. Mer avanserte simuleringer er tidsrespons- og forsinkelsessimuleringer. Her forekommer også stigetids- og flankesimuleringer.

134

1

PRESET

1

CLEflR

±

CLK

1

009XD

COUNT COUNTØ

1

COUNT1

0

COUNT2

0

COUNT3 1

fl

HM

1100

1WAUE> Eksempel på en digital simulering

De billigste simulatorene på markedet kan bare gi innstimuli som er HØY eller LAV, altså 0 eller 1. I dyrere simulatorer kan inngangssignalene ha flere nivåer for stimuli. I digitale simulato­ rer bruker vi tre logiske nivåer og fire logiske styrker eller resistanser. De tre logiske nivåene er • • •

1 HØY 0 LAV ZHøy impedans

Det er nivåer vi kjenner igjen fra databladene for digitale kom­ ponenter i 7400-serien. De fire logiske styrkene er nok mer ukjente. De henviser til hvor stor driverstyrke signalene har, og betegnes med • • • •

D W C Z

drivende svak (Weak) kapasitiv (Capacitive) høy impedans

sterkest

svakest

135

Den logiske styrken er et mål på resistansen mellom et logisk koplingspunkt og logisk 1 eller O-volt-tilførselen.

Det gir sju logiske basistilstander:

• • • • • • •

DH drivende 1 DL drivende 0 WHsvak 1 WLsvak 0 CH kapasitiv 1 CL kapasitiv 0 Z høy impedans

Til sammen gir det 28 tilstander: de sju basistilstandene og alle kombinasjonene av de sju.

I de fleste simulatorer er det naturlig å finne simuleringsmodeller for opptrekks- og nedtrekksmotstander, lagring i MOS-kretser og andre karakteristikker i eksisterende teknikker. Det finnes flere prosedyrer vi kan bruke i testing av digitale kret­ ser. En mye brukt prosedyre er av/på-testing: 1

Simuler kretsen som om den var i orden. Uten å tenke på feil registrerer vi hvilke noder som skifter tilstand. For å opp­ nå et 100 % kontrollert system må vi lage inngangsvektorer slik at alle noder kan skifte tilstand

2

Deretter setter vi inn en feil for et koplingspunkt i kretsen

3

Simuleringen gjentas ved å bruke de samme inngangssignalene på kretsen som nå har en feil

4

Dersom verdiene i den første testen, som ble gjort med en antatt feilfri krets, er forskjellig fra dem som forekom med en krets med feil, er feilen detektert

Analog simulering Som vi har vært inne på tidligere, er det vanlig at konstruktørene kopler opp en prototyp når de foretar konstruksjonsarbeid. Vi skal sammenlikne dette arbeidet med en tilsvarende prosess når vi arbeider med dataassistert konstruksjon.

136

MANUELL KONSTRUKSJON

DATAASSISTERT KONSTRUKSJON

Tegn skjema Hent eventuelt inn et ferdig

skjema Kjøp inn komponenter Modeller komponeter

som ikke er i bibliotekene Anskaff testinstrumenter

Legg til signalkilder og ana­ lyseinstrumenter i skjemaet

Kopi opp prototypen

med ledninger på prototypekort

Generer nettliste

Test konstruksjonen

Simuler konstruksjonen Analyser resultatene på testinstrumentene

Analyser resultatet på dataskjermen

Forbedre oppkoplingen Forbedre skjemaet

Bygg en versjon som viser at den kan produseres

Gjennomfør analyse som

viser om den er produserbar

Gjør ferdig dokumentasjonen

Skriv ut endelig skjema

Send skjema til de som produserer kretskort

Overfør nettliste til kretskortutleggsprogram

Fra tabellen ser vi at når vi foretar dataassistert konstruksjon, må vi kople til signalkilder og analyseinstrumenter i skjemaet. I en manuell konstruksjon ville vi i dette tilfellet anskaffet et testinstrument. Signalkilder er som regel forskjellige spenninger, både likespenning og vekselspenning, og forskjellige pulser.

Eksempel på signalbilder som kan brukes i simuleringsprogrammer

137

Et analyseinstrument er for eksempel et oscilloskop og forskjel­ lige voltmetre.

□SCILlDSCDPE

j

Eksempel på instrumenter som brukes i simuleringsprogrammer

På instrumentene setter vi følsomhet og verdier på samme måte som på virkelige instrumenter.

Hvert instrument kan koples til prober som koples til kretsen. Det kan for eksempel være prober som måler spenninger, for­ sterkning eller faseforskyvning.

v>Eksempel på prober som brukes i simuleringsprogrammer

Probene koples inn i kretsen som skal simuleres, på samme måte som signalkildene koples inn. Probene og signalkildene inngår som naturlige elementer i skjemaet, på linje med komponenter som motstander, kondensatorer og forsterkere.

Eksempel på et skjema hvor signalkilde, instrument og probe er koplet inn i en krets i et simuleringsprogram

138

Når signalkilder og prober er koplet inn i skjemaet og instrumen­ tene er innstilt i programmet, leser vi av resultatet ved å åpne avlesningsvinduet for det aktuelle instrumentet.

Forskjellige programmer har forskjellige måter å simulere på. Men noen momenter er felles for alle:

circuit Driver; timedef 1 period = 1us sense delay = 500ns; output 1 data, strobe; input 1 clk, clr, pre;

/* infini te clock signal */ background clk - hi:+1 cycle, lo: + 1 cycle /* clear the flip flops */ pre,clr = 1$ clr = 0$ clr = 1$ /* let the clock run */ wait 12 cycles; end. Eksempel på simuleringsoppsett i et simulerings­ program

1 2 3 4

Først lages et skjema Deretter genereres nettliste for skjemaet Vi kjører simulering fra nettlisten Vi leser av simuleringsresultatene

Noen leverandører har programmer som er grafisk basert, som vist ovenfor. Andre er manuelle. Med det mener vi at komman­ doer og parametere erstatter grafikk. (Se figur). Felles for de analoge simulatorene er at de kan

• • • •

måle verdier, stigning til signaler og samordninger manipulere signalforløp: dx/dt, +, -, *, og / blande forskjellige simuleringsresultater foreta spesialberegninger - FFT (Fast Fourier Transforms)

139

Slik det går fram av tabellen ovenfor, kan analogsimulatorene også simulere om det er mulig å produsere en krets beskrevet i et skjema. Til det bruker vi Monte Carlo-analyse og stressanalyse. Vi bruker Monte Carlo-analyse for å simulere effekten av komponenttoleranser i kretsen. Det skjer ved at hver komponent vari­ erer verdi i hele toleranseområdet for komponenten. Både effek­ ten av enkeltkomponenter og av alle komponentene samtidig kan simuleres.

Stressanalyse viser hvilke komponenter som overskrider sine maksimalverdier. Overskridelser kan forekomme både for spen­ ning, strøm og effekt. De fleste analoge simulatorer håndterer alle de tre verdiene. Vi bruker stressanalyse på komponenter som motstander, kondensatorer, dioder, transistorer og MOSFET.

Kontrollspørsmål 1 Hvorfor er simulering av konstruksjoner og komponenter nødvendig når du arbeider med PLD-løsninger?

2 Hva skiller funksjonssimulering fra komponentsimulering? 3 Nevn noen fordeler og ulemper med funksjonsstimulering og komponentsimulering.

4 Hva er testvektorer? Forklar hvordan de virker. 5 Hvilke ressurser kan inngå i en komponentsimulering? 6 Hvilke logiske nivåer kan inngå i simuleringer?

7 Hva forstår vi med logisk styrke for et digitalt signal? Hvilke logiske styrker kan forekomme i en digital simulator?

8 Hvor mange tilstander kan du få til med tre logiske nivåer og fire logiske styrker? Sett opp en tabell som viser de tilstandene du kommer fram til. 9 Vi kan teste digitale kretser ved hjelp av av/på-testing. Hva går det ut på?

10 Hva skiller digital fra analog simulering?

11 Nevn noen forskjeller og likheter mellom analog simulering og oppkopling av en testkopling av konstruksjonen.

140

12 Beskriv de forskjellige arbeidsoperasjonene i en analog simulering. 13 Hva gjør du hvis du vi! simulere for å finne ut om en elektro­ nisk kretskonstruksjon kan settes i produksjon? Hvilke fysis­ ke størrelser blir simulert i denne arbeidsoperasjonen?

14 Hva er Monte Carlo-analyse, og hva bruker vi den til? 15 Hva er stressanalyse? Gi noen eksempler på komponenter som inngår i en slik analyse.

Øvinger Øving 1 Funksjonssimulering av en PLD

I forrige kapittel ble det laget konstruksjoner som ble lagt inn i en programmerbar logisk krets.

Du skal lage nettliste for konstruksjonen og overføre den til simulatoren. Her skal du funksjonssimulere den programmerba­ re logiske kretsen.

Ta utgangspunkt i opp-ned-telleren, øvingen der du styrte en tegnrute, eller en annen konstruksjon som du har laget. Sett opp testvektorer som simulerer hele konstruksjonen, og gjennomfør simuleringen. Øving 2 Timingsimulering av PLD

Bruk samme konstruksjon som i foregående øving. Etter at du har brukt programmet og fortalt hvilken fysisk komponent du har valgt å legge konstruksjonen i, lager du en JEDEC-fil. Les komponenten tilbake til simuleringen og foreta en tidssimulering av den aktuelle komponenten med programmert innhold.

Øving 3 Simulering av enkeltkretser

Apparatet du har laget består av flere delkretser. Både analoge og digitale komponenter inngår i konstruksjonen.

141

Bruk simuleringsverktøyene i programpakken du har tilgjenge­ lig, til å simulere hver enkelt av delkretsene i den totale kon­ struksjonen. Etter hvert som du simulerer, skal du bruke simuleringsresultatene til å gi en beskrivelse av hvor gode de enkelte delkretsene er.

Øving 4 Simulering av hele konstruksjonen

En fullstendig konstruksjon består av både elektronikk og pro­ gram. Du skal simulere hele enheten. Legg programmet inn i den programmerbare logiske kretsen på forhånd. Ta enten utgangspunkt i opp-ned-telleren eller i styringen av tegnruten når du gjennomfører simuleringen. Simuler enheten ut fra funksjonene som ble beskrevet i øvingene i forrige kapittel. Simuleringen skal gjenspeile virkemåten av konstruksjonen som helhet. Vi skal få de riktige utgangene for de forskjellige inn­ gangene etter hvert som de forandrer seg, slik vi har beskrevet i øvingene i forrige kapittel.

Foreta en stressanalyse av konstruksjonen for å finne ut om den er god nok til at vi kan produsere et større antall av den.

142

9 Arkitekturer for programmerbare logiske kompo­ nenter

I dette kapitlet går vi igjennom forskjellige arkitekturfamilier for programmerbare logiske kretser. Vi går mer detal­ jert igjennom noen komponenter. Vi ser nærmere på • • • •

produkttermer makroceller kombinatoriske og sekvensielle komponenter forskjeller mellom PLD og FPGA

143

Innledning Programmerbare logiske komponenter er en stor gruppe. Ofte brukes betegnelsen PLD (Programmable Logical Device) som en fellesbetegnelse for slike komponenter, selv om PLD-er bare er én arkitekturfamilie blant flere. Når vi refererer til PLD i den­ ne boka, tenker vi på de egenskapene som påvirker den logiske konstruksjonen til den spesifikke komponenten. Det er de egen­ skapene som har betydning for konstruksjonens logikk, som skal legges inn i komponenten. Slike egenskaper er pinner, hvordan størrelsen er på det programmerbare området i komponenten, og hvordan det er orientert. Det er også hvordan inngangs- og utgangsgrensesnittet for logikken er orientert. Halvlederfabrikantene lager komponentene halvferdige for alle de programmerbare kretsene. Det vil si at de ikke legger noen funksjon inn i kretsen. Brukeren gjør kretsen ferdig ved å pro­ grammere den. De forskjellige arkitekturene til kretsene er delt inn etter områ­ der. Det finnes mer enn 400 slike arkitekturer, og i hver arkitek­ turfamilie er det flere hundre komponenter. Mer enn 8000 pro­ grammerbare logiske komponenter er tilgjengelige, og flere kommer til hvert år. Vi kan godt sammenlikne programmerbare kretser med transistorer. Det finnes også flere arkitekturer for transistorer, for eksempel bipolare transistorer og VMOS-transistorer. I hver gruppe er det tilgjengelig et stort antall transistorer.

I dette kapitlet skal vi gi en oversikt over PLD-er. Vi skal komme inn på slike ting som produksjonsprosess (CMOS, bipolar, ECL osv.), komponentinnpakning, hastighet og slettbarhet. Det sier seg selv at vi ikke kan komme inn på alle de forskjellige arkitek­ turene og komponentene. Det er viktig at både konstruktører og personale som driver med service og vedlikehold, har kunnskap om de forskjellige kompo-

144

nentene. Derfor kommer vi med forklaringer på en del ord og uttrykk som er forbundet med programmerbare logiske kretser senere i boka.

Sum-av-produkter Flere av arkitekturene har en struktur som består av en logisk matrise. Et bestemt antall innganger (som varierer med størrel­ sen på komponentene) forbindes med et fast eller programmer­ bart område med OG-porter. De er igjen forbundet med en fast eller programmerbar oppstilling av ELLER-porter. ELLER-portene gir utgangssignaler fra den logiske matrisen. Eksempel

Vi kan se på en logisk matrise som består av to innganger og en utgang.

En logisk matrise

For å få fram alle mulige kombinasjoner for inngangene fører vi hver av inngangene til en matrise både i sin opprinnelige og sin inverterte form. Inngangene forbindes til OG-porter via interne programmerbare forbindelsespunkter. kalt produkttermer. Produkttermene blir ført sammen i ELLER-porter for å lage en logisk samling av sum-av-produkter.

Fordi en virkelig PLD-komponent har mange flere innganger og utganger enn vi nå har brukt som eksempel, brukes det en spesi­ ell notasjon, som vi kaller et logikkdiagram, for å beskrive den komplekse strukturen for komponentene grafisk. Når matrisen blir programmert for å gi en spesiell logisk funksjon, angis de interne programmerbare forbindelsespunktene som er program­ mert. med X-er.

145

Når vi programmerer komponentene, blir de interne program­ merbare forbindelsespunktene enten aktive eller ikke aktive.

PROM, PLA og PAL Programmerbare og bare lesbare hukommelser (PROM -Programmable Read Only Memory) er den eldste formen for programmerbare logiske komponenter. De er ikke konstruert for å brukes sammen med logikk. Deres primære arbeidsoppgaver er å lagre oppstartprogrammer og mikrokodeinstruksjoner. PROMer kan brukes til generell logikk fordi de har logiske matriser med sum-av-produkter. I en PROM kan vi føre alle inngangene til en vilkårlig utgangstilstand. Hver inngangstilstand svarer til en eneste produktterm i matrisen. Dersom en konstruktør skal bruke en PROM for å generere logiske funksjoner, trenger han bare å spesifisere sannhetsverditabellen for funksjonssettet. Det er ikke behov for minimalisering av logikken, fordi alle mulige inngangskombinasjoner er gitt i OG-matrisen. I en PROM er det et fullstendig sett med inngangskombinasjoner i OG-matrisen. Det er ikke nødven­ dig for de fleste logiske funksjoner, og dermed er det sløsing med plass på selve brikken. Når vi har behov for et stort antall innganger, er PROM upraktisk.

En mer effektiv gjenspeiling av logiske funksjoner med et stort antall innganger finner vi i PLA-strukturer (Programmable Logic Array) og PAL-strukturer (Programmable Array Logic). Nesten alle PLD-er som brukes i dag, har PLA-strukturen som basis.

Strukturen for en PROM

146

PLA-strukturen støtter både en programmerbar OG-matrise og en programmerbar ELLER-matrise.

For en PLA med n innganger kan alle inngangsvariablene og deres inverterte signaler være innganger til en OG-port. Enhver OG-port i OG-matrisen kan konfigureres til 3n mulige produkttermer (3n fordi hver inngang ti! OG-porten kan ha tre mulige verdier - sann, usann eller ingen forbindelse). Alle produkttermene kan bli forbundet med ELLER-porten til alle utgangene. PLA er den mest fleksible formen for å generere logiske kretser, fordi mange logiske elementer kan bli delt av kretsutganger. Til gjengjeld er komponenter som er basert på PLA, langsommere enn PROM-er og PAL-er fordi signalene må overvinne to pro­ grammerbare matriser. PAL-strukturen er lik PLA-strukturen med unntak av at den har en fast ELLER-matrise. jo 3 b 2 |c 1

Strukturen for en PLA-krets

Alle utgangene i en standard PAL-komponent har en ELLERport som bare for utgangen. Produkttermdeling er ikke mulig. Produkttermene blir ført sammen av faste ELLER-porter som i sin tur driver komponentens utganger. Fordi et begrenset antall produkt-termer er gitt for hver utgang, blir minimaliseringsteknikker i utviklingsprogrammene viktige når vi skal legge kon­ struksjonen inn i slike komponenter.

Kombinatoriske komponenter En kombinatorisk PAL er en komponent som er basert på PALstrukturen. Den har ingen hukommelseselementer. PAL-komponentene er hensiktsmessige når vi bruker vilkårlige logiske funk­ sjoner, for eksempel dekodere og grensesnittlogikk, der det er behov for enkel dekoding av komponentens innganger. 16L8 er et eksempel på en slik komponent. Det er en komponent med ti faste innganger (pinnene 1 til 9 og pinne 10). I tillegg til de faste inngangene er det 6 I/O-pinner (pinnene 13 til 18). Strukturen for en PAL-krets

147

6L8 PAL komponent

Hvis vi bruker I/O-pinnene som innganger, er det mulig å få opptil 16 innganger. Naturligvis går det på bekostning av utganger. Komponenten har åtte produkttermer. Inngangene er tilgjengelige både i sin opprinnelige tilstand og i invertert tilstand inne i komponenten. Signalene kan program­ meres mot alle de åtte produkttermene. Deretter bruker vi utgangstermene til å kontrollere utgangsbufferene. 16L8 har

148

også en inverterer forbundet med utgangene. Andre komponen­ ter mangler invertererne. Det indikeres med en H i komponentnavnet, for eksempel 16H8. Slike komponenter er mindre brukt, fordi logikk basert på aktiv LAV er vanlig. Logiske funksjoner basert på aktiv LAV er bedre egnet i en PLD med inverterte utganger.

Av og til har vi behov for at enkelte utganger skal være inverter­ te, mens andre ikke skal være det. En del komponentfamilier har denne muligheten, som kalles programmerbar utgangspolaritet.

Krets med programmerbar utgangspolaritet

I komponenten 16P8 oppnår vi programmerbar utgangspolaritet via en EKSKLUSIV-ELLER-port. En av inngangene til denne porten kommer fra utgangen til en av komponentens ELLERporter. Den andre kan enten koples til jord via en sikring eller være frakoplet for å flyte HØY.

Sekvensielle komponenter Konstruksjonen av de sekvensielle komponentene er den samme som av de kombinatoriske komponentene på de fleste områder. Forskjellene finnes i forbindelse med utgangspinnene. Et eksem­ pel er den sekvensielle komponenten 16R4, som er lik 16L8. Det er bare utgangspinnene 14 til 17 som er forskjellige. De har en vippe av D-typen. R i komponentnavnet viser at komponenten også har et register på utgangen. Utgangen fra hvert register går til utgangen via OE (Output Enable). Hver av de inverterte inngangene føres tilbake til OG-matrisen.

En sekvensiell programmerbar komponent

Alle komponenter som har et internt register, har også en pinne som skal tilføres klokkesignal. For 16R4 blir pinne 1 brukt til dette. Det gjør at vi ikke kan bruke pinne 1 til inngang, slik vi kan med 16L8. Vi ser også at pinne 11 er brukt for å gi OE-signal for registrene.

149

Når vi tar i bruk programvare for å konstruere innholdet i PLDer, må vi passe på at vi ikke velger inngangs- og utgangspinner som har bestemte funksjoner for den komponenten vi velger.

Arkitekturen til 16R4 er godt egnet når vi skal ha enkle tilstands­ maskiner. Utgangene som har register, kan brukes til tilstandsregister. De kombinatoriske utgangene kan enten brukes til utganger fra tilstandsmaskinen eller som kontrollinnganger.

Konfigurerbare komponenter I de siste årene er konfigurerbare (også kalt generiske) komponentarkitekturer blitt svært populære. De har forenklet anskaffelses-, begrensnings- og lagerbehov ved å erstatte flere enklere programmerbare komponenter med én komponent. Fleksibiliteten til de konfigurerbare komponentene gjør det også mulig å lage konstruksjoner som det er svært vanskelig eller umulig å lage med mindre komponenter. Arkitekturen for denne typen komponenter går ut på å tilføre komponentene konfigurasjonselementer som er atskilt fra dem vi finner i OG-matrisen. AMD har laget en komponent som heter 22V10. Den erstatter alle komponenter med 24 pinner som vi har sett på til nå.

22V10 er blitt utrustet med langt flere ressurser. Vi finner blant annet konfigurerbare utganger med en konstruksjon som kalles makroceller. Komponenten har tolv rene innganger. Vi kan bru­ ke en av dem som klokkeinngang (pinne 1) for å styre makrocellene. De ti utgangspinnene kan også brukes som innganger for å gi opptil 22 innganger. Antallet produkttermer som er tilgjenge­ lig for de forskjellige ELLER-portene i komponenten, er for­ skjellig. Det betyr at logikkfunksjonene er mer komplekse enn om de hadde vært like.

150

22V10 konfigurerbar PAL.

151

Fordi slike komponenter har et forholdsvis komplekst og uover­ siktlig diagram, finner vi ofte blokkdiagrammer for komponente­ ne i databøkene. Blokkdiagrammene forteller hvilke ressurser komponentene tilbyr brukerne. De er forholdsvis enkle å forstå.

Det spesielle med de konfigurerbare komponentene er som sagt makroccllene. 22V10 har ti like makroceller på utgangene.

Hver makrocelle i komponenten har en D-type-vippe og et par programmerbare multipleksere. Sikringene som kontrollerer multiplekserne, kan konfigureres på fire måter.

Komplekse komponenter Til nå har vi sett på hvordan konfigurerbare makroceller kan erstatte komponenter med faste utganger. Hvis vi bruker makro­ celler på utgangene, kan vi redusere den fysiske størrelsen på komponenten.

152

Virkelig kraftfulle makroceller finner vi i EP600- og EP900komponentene fra Altera. Intel leverer de samme komponente­ ne, under navnene 5C060 og 5C090. Komponentene leveres i DIP-innkapslinger (Dual In Line) og i utgaver som er slettbare med ultrafiolett lys. Vi har valgt å bruke 5C060/EP600 i prosjek­ tet som vi lager i denne boka.

Makrocellene for 5C060 og 5C090 er identiske og har mange nyttige egenskaper.

153

Makrocellene til disse komponentene kan konfigureres for ope­ rasjoner som kombinatoriske innganger og utganger eller som konfigurerbare vipper av D-type eller T-type. JK- og SR-vipper kan emuleres i komponentene dersom vi bruker programvare som kan generere dette. Komponentene er utviklet med tanke på at vi har tilgjengelig et høynivåutviklingsprogram. De lar seg lett konfigurere. I modus for D-type- eller T-type-vipper kan tilbakekoplingen komme fra vippene, fra tilhørende I/O-pinne eller gjøres helt inaktiv. Når vi simulerer JK- eller SR-vipper, kan ikke tilbake­ koplingen komme fra I/O-pinnene.

Asynkrone operasjoner er mulig med bruk av klokkevalg fra en multiplekser. Multiplekseren for hver makrocelle får tilført sig­ nal fra én enkelt produktterm som kan føres enten til vippas klokkeinngang eller OE (Output Enable) for komponentpinnen. Når produkttermen føres til OE, får vippa klokkesignal fra en global klokkepinne. Når produkttermen blir brukt som klokke­ signal, er utgangen alltid OE. Vippene i EP600/5C060 blir satt samtidig. Totalt er det 16 makroceller som klokkes fra to pinner, dedikert til klokkesignal. For hver makrocelle blir det brukt en egen produktterm, som nullstiller makrocellens vippe.

Andre arkitekturer Blant de programmerbare komponentene som vi betegner med PLD, finnes det en mengde andre arkitekturer. Det er komponen­ ter som er laget halvferdige for å kunne brukes til bestemte ope­ rasjoner. Noe av de vanligste er arkitekturer for

• • • •

asynkrone operasjoner programmerbare bussgrensesnitt programmerbare sekvenskretser høyhastighetsarkitekturer

Mange komponenter har uavhengige klokkeinnganger på de for­ skjellige registrene. Det kan være hensiktsmessig i mange tilfel­ ler. Slike komponenter er godt egnet for asynkron anvendelse. Blant annet har EP600 og EP900, som vi beskrev tidligere, dette. Disse komponentene er mer generelle og kan anvendes på mange forskjellige måter. Spesielle kretser som er konstruert med tanke på asynkron anvendelse, er for eksempel 22IP6 fra AMD.

Programmerbare komponenter for bussgrensesnitt dekker deri­ mot behovet for grensesnittlogikk i bussorienterte systemer, for

154

eksempel datamaskiner. Vi bruker slike komponentene for at vi skal få færre av de enkle komponenter som vanligvis er nødven­ dige i slike sammenhenger. Derfor er antallet komponenter som er nødvendig for å lage en PD, mindre enn det var for bare noen år siden. Tar vi lokket av en ny og en gammel PD, ser vi at mange små komponenter nå er erstattet av færre, større kompo­ nenter (programmerbare logiske kretser). Intels 85C960 er et eksempel på en PLD for denne typen anvendelse.

Programmerbare sekvenskretser er en arkitekturfamilie som er spesielt egnet når vi skal kjøre raskt igjennom faste sekvenser, for eksempel mikrokoder. Komponentene har interne instruksjo­ ner, for eksempel løkker, kall av underprogrammer, forgreninger og hopp. Det er noe vi finner igjen i høynivåprogrammeringsspråk. Denne typen kretser egner seg svært godt til spesielle tilstandsmaskiner. Instruksjonene til slike komponenter kan skri­ ves i et høynivåspråk. 29PL141 fra AMD er en slik komponent.

Høyhastighetsarkitekturer er blitt utviklet for å imøtekomme behovet som er oppstått i og med at klokkefrekvensene i mange systemer stiller krav til grensesnittlogikken for systemene. Det er to måter som brukes for å få høy hastighet. Den tradisjonelle måten er å bruke høyhastighetsteknikker, for eksempel ECL (Emitter Control Logic). Det er en kostbar teknikk, og den ska­ per problemer når PLD-ene skal integreres i den øvrige logik­ ken. Den andre måten å få høy hastighet på går ut på å modifise­ re arkitekturene til de tradisjonelle PLD-ene og optimalisere dem. Et eksempel er 85C508 fra Intel. Denne komponenten er spesielt utviklet for høyhastighetsadressedekoding der ELLERporter ikke er nødvendige.

Alternative arkitekturer Til nå har vi sett på den mest brukte formen for programmerbare logiske komponenter. De er alle bygd rundt en fellesarkitektur de programmerbare logiske matrisene. Stadig nye funksjoner og større komponenter er blitt tilgjengelige. Med logiske program­ merbare matriser er det begrensninger, og nye komponenter har kommet. Behovet for større funksjonalitet i en og samme pro­ grammerbare komponent har fått produsentene til å utvikle alter­ native arkitekturer, som blir kalt FPGA (Field Programmable Gate Arrays). FPGA-ene skiller seg fra PLD-ene ved at de ikke bruker PLAarkitektur, og ved at utviklingsstrategiene er annerledes. FPGAkomponenter er oppbygd av uavhengige komponentressurser som må velges, konfigureres og bindes sammen. En PLD trenger

155

ikke sammenbindingstrinnet. De indre ressursene i en FPGA er registre, logiske matriser og I/O-makroceller. Hovedforskjellen mellom de store PLD-komponentene og FPGA-komponentene er den unaturlige føringen av ressurser i FPGA-ene. FPGA-komponenter med store logiske moduler er vanskelige å utnytte mak­ simalt, fordi hele moduler blir sløst bort i enkle logiske funksjo­ ner. Mindre moduler fører til sammenbindingsproblemer. Det er nødvendig med et større antall sammenbindinger.

Vi skal ikke gå så mye i detalj for FPGA-komponenter som vi gjorde for PLD-er. FPGA-ene blir delt inn i familier. Det finnes flere typer FPGA-er, og vi venter helt nye arkitekturer i de nær­ meste årene. Den første familien ble introdusert av Xilinx Corporation i 1984. Komponentene ble kalt LCA (Logic Cell Array) og er nå til­ gjengelige i forskjellige størrelser fra Xilinx. I LCA er logikkmodulene små programmerbare elementer som kalles CLB (Configurable Logic Block).

Xilinx arkitekter

Hver CLB består av et hukommelseselement basert på en pro­ grammerbar vippe som kan brukes som en transparent lås (latch) eller en vippe av D-type.

156

Spesielle logiske celler som kalles IOB (I/O Blocks), er arran­ gert rundt kretsen. De kan konfigureres som en inngang, en utgang eller toveis I/O-pinner. Hvordan vi skal plassere logiske funksjoner i CLB-ene og bestemme forbindelsesveier mellom de forskjellige blokkene, er den største utfordringen når vi bruker LCA.

Eksempel på forbindelser mellom de forskjellige blokkene i en LCA

157

Actel introduserte en annen familie i 1988. Den blir kalt ACT og er satt sammen av to uavhengige rader med logiske blokker som er atskilt av føringskanaler.

1/0 AND PERIPHERAL CIRCUITS

|

|

LOGIC MODULES

n

l LI I I I I I ! 1 t ! I I I I I ! I

i ! I rmTT~n'~! I I ! ; I

- routing

-- -

- - - - - -■

....... ...... ......

------

--- —

channelS------

ROUTING CHANNELS- - - - - - -

ROuriNG CHANNELS

-----------

-------------------

LOGIC MODULES

- - - - - - - - - - - - - —- - - - - - - - - - - - - - - i------------ -------------

ROUTING CHANNE! S —

-------------

'■--------

'

....- - - - - - - 1

__________ Z_______

LOGIC MODULES

T~r~T

r

i

>

I

i-7---------r-1-------- —!------- 1,11-----------■ ■----------- 1

1/0 AND

peripheral circuits

ACT-arkitektur

Til forskjell fra LCA, som har internt konfigurerbare moduler, blir Actels logiske moduler konfigurert ved at inngangene i de forskjellige logikkmodulene blir knyttet sammen med forbindelseskanalene. Vi kopler inngangene i de resterende logikkmodu­ lene HØY eller LAV. Det finnes andre FPGA-familier fra andre produsenter, men vi kommer ikke inn på alle i denne boka.

Flere av PLD-produsentene har tatt opp kampen med FPGAprodusentene. Noen av de mer komplekse PLD-komponentene er blitt markedsført som FPGA-komponenter. Det gjenspeiler den uklare naturen til FPGA. Blant annet har Altera en serie PLD komponenter som de kaller MAX (Multiple Array Matrise) i denne kategorien.

158

Kontrollspørsmål 1 Hva forstår vi med PLD? 2 Hvordan er en programmerbar krets laget fra halvlederprodusentene?

3 Hvor mange forskjellige komponenter finnes blant de komponentene vi kaller programmerbare logiske kretser? (Anslå antallet.) 4 De forskjellige programmerbare logiske kretsene deles inn i forskjellige arkitekturer. Hvor mange slike arkitekturer finnes? (Anslå antallet.)

5 Hvorfor er det viktig for konstruktører å ha kjennskap til de forskjellige arkitekturene for programmerbare logiske kretser? 6 Hva er sum-av-produkter? 7 Gi en beskrivelse av forskjellene og likhetene mellom PROM-, PLA- og PAL-strukturene.

8 Hva er en OG-matrise, og hva er en ELLER-matnse? 9 Vi bruker kombinatoriske PAL-komponenter til blant annet dekodere og grensesnittlogikk. Hva er det som gjør dem egnet til disse oppgavene?

10 Gi noen eksempler på forskjellige arkitekturer for PALkomponenter.

11 Hvordan er arkitekturen til en sekvensiell PAL-komponent i forhold til en kombinatorisk komponent? 12 Hva kjennetegner de konfigurerbare programmerbare logiske komponentene?

13 Hva er en makrocelle? 14 I databøkene finner vi ofte blokkdiagrammer for de større programmerbare komponentene. Hva viser blokkdiagrammene? 15 Hvordan må arkitekturen for en programmerbar komponent være for at komponenten skal kunne brukes til asynkroneanvendelser?

159

16 Komponentene som vi betegner PLD, inneholder program­ merbare logiske matriser. Hva er disse matrisene?

17 I de siste årene har det kommet nye arkitekturer som er for­ skjellige fra komponentene som er basert på logiske matri­ ser. Gi noen eksempler på slike komponenter og forklar hvordan deres arkitektur er bygd opp. 18 Hva er LCA og CLB og IOB? 19 HvaerFPGA?

Øvinger Øving 1 Kontroll av systemressurser I de fleste programvarer får vi ut en rapportfil som forteller hvor­ dan systemressursene i en programmerbar komponent blir brukt når den blir satt inn i en konstruksjon. Ta utgangspunkt i opp-ned-telleren eller konstruksjonen for sty­ ring av en tegnrute som vi har arbeidet med tidligere.

Skriv ut rapportfilen for konstruksjonen. Sammenlikn denne rap­ porten med databladet for komponenten. Hva vil du si om bruken av systemressurser som ble foretatt av programmet?

Øving 2 Forandre systemressurser Dersom du har programvare som kan gå inn i komponenten for å redigere hvordan systemressursene blir brukt, skal du flytte på innholdet mellom de forskjellige makrocellene for å utnytte sys­ temet bedre. For å utføre denne oppgaven bør du på forhånd gå igjennom databladet for komponenten i detalj, slik at du kjenner den godt.

Hvor mange prosent forbedring av ressursforbruket oppnådde du?

160

Slik redigering av systemressursforbruk kan være nødvendig for å få plass til en konstruksjon i en enkelt komponent. Alternativet vil være å bruke flere eller større komponenter. Det er ikke øko­ nomisk gunstig.

Øving 3 Forandre en konstruksjon som er ferdig

Konstruksjoner basert på programmerbar logikk har den forde­ len at de ikke behøver å forandres fysisk ved at man legger til eller tar bort komponenter, forandrer kretskortutlegg eller gjør andre fysiske forandringer for å få en helt ny konstruksjon.

Dette er egenskaper vi vil komme til å se i elektronikkprodukter i årene framover. Vi kan oppgradere et tv-apparat til en større modell med flere fasiliteter ved at vi forandrer elektronikken. Forandringen skjer når vi oppgraderer noen programmerbare komponenter. Er tv-apparatet koplet til modem, kan elektronikkkoppgraderingen også skje over telefonen. Etter alt å dømme vil servicepersonale få nye arbeidsoppgaver i årene som kommer. Vi skal gjøre en øving som viser hvordan en enkel konstruksjon i vår opplæringskrets forandrer seg når vi gjør en forandring i pro­ grammerbar logikk. Ta utgangspunkt i styringen av skjermen som vi tidligere har brukt. Du skal lage en løsning som virker slik:

Dersom én bryter holdes inne, skal skjermen vise 1. Dersom to brytere holdes inne, skal skjermen vise 2. Hvis ingen brytere holdes inne, skal den vise 0. Simuler løsningen før du legger den inn i komponenten og prø­ ver den i opplæringsenheten.

161

10 Tilfeldigheter og testbarhet

Dette kapitlet behandler de konstruksjonsprinsippene som vi bør følge når vi arbeider med datamaskinassistert kon­ struksjon og produksjon. Forholdet mellom konstruksjon og produksjon belyses. Vi ser nærmere på

• • • •

støyrelaterte problemer hvordan vi unngår støy tilfeldige tilstander og metastabilitet mulighet for å teste kretskonstruksjoner

163

Innledning Til nå har vi sett på konstruksjonsprosessen og bruk av moderne verktøy basert på dataassistert konstruksjon og produksjon. Slike verktøy kan redusere utviklingstiden og sikrer oppdatert doku­ mentasjon. Vi har også sett på hvordan slike verktøy kan brukes for å automatisere forskjellige arbeidsoppgaver underveis i pro­ sessen.

Når vi konstruerer, er det viktig at vi tenker på senere vedlike­ hold og service av utstyret. Vi bør legge inn måle- og sjekkpunk­ ter på forskjellige steder i konstruksjonen. De bør være lett til­ gjengelige på kretskortet og i apparatet som helhet. Det forenkler arbeidet for service- og vedlikeholdspersonalet. Det er konstruk­ sjons- og utviklingsavdelingene som må sørge for at sjekkpunk­ tene kommer på plass i konstruksjonene. Derfor er det nødven­ dig med et nært samarbeid mellom disse avdelingene. Før et produkt kan settes i masseproduksjon, må det gjennom en test- og godkjenningsordning. For konstruksjoner som er basert på PLD, må vi være spesielt oppmerksom på robusthet og testbarhet. Som vi har vært inne på, er det mange ting vi bør være oppmerksomme på i en utviklingsprosess. Blant annet kan brennerelektronikken, som brenner de fysiske PLD-komponentene, være uegnet for komponenter som senere skal settes i massepro­ duksjon.

Reduksjon av støy I et konstruksjonsarbeid bør vi legge vekt på å oppnå et mest mulig driftssikkert system. Det må være kvalitet i alle ledd hvis produktet skal ha en sjanse på et presset marked. Når vi konstru­ erer, enten vi bruker dataassistert konstruksjon eller manuelle metoder, bør vi legge vekt på å unngå

164

• • • • • •

store transientstrømmer utelatelse av koplingskondensatorer reduksjon i lederdimensjon for Vcc og GND vranglås jordavvik utilkoplede pinner

Store integrerte kretser som har varierende strømforbruk (for eksempel CMOS-komponenter), eller kretser som arbeider under høye hastigheter, er utsatt for store transientstrømmer og medfølgende støy når de skifter logiske tilstander. Mengden av støy som genereres i en kretskonstruksjon, kan redusere ved at vi unngår noen vanlige konstruksjonsfeil. De forskjellige komponentene har sine spesielle måter å unngå slike problemer på. Alle PLD-komponenter har for eksempel samme konstruksjonskrav. Den vanligste støykilden er store transientstrømmer som oppstår når portene inne i komponentene skifter tilstand. En konstruktør kan enten angripe støyproblemer internt i komponentene eller på selve kretskortet. For fastfunksjonskomponenter. som er ferdig produsert fra fabrikken, er det lite vi kan gjøre. Når det gjelder programmerbare kretser, kan vi selv redusere støy så langt det lar seg gjøre, ved å la et minimum antall porter skifte tilstand samtidig.

Eksempel

Vi kan bruke et amperemeter for å se på strømforbruket i en tilstandsmaskinkrets som enten lages i en stor PLD-komponent eller bygges opp av fastfunksjonskomponenter. Denne typen kretser skifter tilstand hele tiden; flere registre skifter fra 1 til 0 og tilbake igjen. Strømforbruket til en slik krets kan variere fra noen titall mikroampere til flere titall milliampere. Det genererer støy som vi må håndtere på selve kretskortet. Alternativt kan vi rekonstruere kretsen for å få færre overganger fra en tilstand til en annen samtidig.

Kretskortutlegg har ofte store konsekvenser for hvordan støy håndteres. En vanlig feil er å utelate avkoplingskondensatoren fra strømforsyningspinnene på integrerte kretser. Jo større og raskere komponentene er, jo mer påkrevd er dimensjonering av avlastningskomponentene. Det er også viktig at vi dimensjonerer kondensatorverdien riktig (se tidligere kapittel). Det er enda vik­ tigere for de store og raske komponentene enn for de mindre og langsommere komponentene.

165

Alle strømtilførselpinner på en integrert krets bør direkte av koples mot jordpinnen via en kondensator. Ettersom strømforbruket i CMOS-komponenter avhenger av hvordan de logiske portene i komponenten skifter tilstand, bør vi forvisse oss om at alle ubrukte inngangspinner for CMOS-kom­ ponenter legges enten til GND eller Vcc (PLD-komponenter lages i CMOS-teknologi). Hvis ikke vi gjør det, kan inngangssignalene flyte ukontrollert mellom tilstandene 0 og 1 og på den måten forårsake ekstra strømforbruk og støy.

Kvaliteten på strømtilførselen er viktig. Mange komponenter krever at strømtilførselen når operasjonsspenningen innen en bestemt tid. Årsaken til det kan være at komponenten gjør en omstart ved oppstart. De fleste komponenter dekterer oppstart gjennom spenningskomparatorer som er bygd inn i brikkene. Disse komparatorene krever minimal stigetid for å kunne detek­ tere en oppstart. Dersom strømtilførselen ikke er god. kan det føre til forsinkelser som i sin tur gjør at kretsen ikke blir tilbakestilt. Dermed kan hele konstruksjonen feile (ikke virke). Det er derfor viktig at kretskortet har tilstrekkelig store strømtilførselsledere fra strøminntaket på kortet til de enkelte komponentene. Er vi i tvil, bør vi beregne dem manuelt (se tidligere kapittel).

Vranglås (latch-up) er et støyrelatert problem som er spesielt for CMOS-komponenter. Det skyldes dårlig kvalitet på signalene på inngangspinnene. Dersom det blir tilført et signal over Vcc eller under GND til en CMOS-komponent, kan et signal i motsatt ret­ ning oppstå inne i komponenten. Det fører til direkte kortslut­ ning mellom strømtilførsel og jord. Komponentinngangene blir hengende i en HØY tilstand helt til komponenten blir slått av. I verste fall brenner komponenten og blir ødelagt.

Vi kan redusere risikoen for vranglås ved å legge seriemotstander på inngangene og minske AC-strømmer på den måten. Gode kretskortutlegg vil også redusere sannsynligheten for vranglås. Andre problemer kan oppstå når komponentene arbeider i store hastigheter. Komponenter som har 40-pinners DIP-sokkel, har lange signalveier og kan ha problemer med jordavvik. Jordavvik forekommer når store strømbølger er påkrevd og det er stor avstand mellom GND-pinnen og Vcc-pinnen. I enkelte tilfeller kan jordavvikstilstander oppstå på et øyeblikk og føre til så mye som 2 V på jordplanet i komponenten. I CMOS-komponenter fører det til vranglås, fordi det vil virke som om inngangspinne­ ne har negative spenninger. Under slike tilstander gir PLD-kom­ ponenter falske klokkesignaler til registrene.

166

PLCC-pakker er mindre følsomme for jordavviksproblemer. Det kommer av at de har færre pinner til komponentavstand og flere jord- og strømtilførselspinner.

Dersom vi bruker komponenter som har flere pinner for jord og strømtilførsel, bør alle brukes. En komponent kan ha feiloperasjoner som skyldes induktans i pinner som ikke er fysisk koplet.

Tilfeldige tilstander Tilfeldige tilstander (hazards) er uforutsigbare tilstander som kan forekomme i logiske kretser. De kan føre til feiloperasjoner. Hvis vi ikke er påpasselige, kan det å bruke programmerbare kretser og utviklingsverktøy for disse kretsene føre til flere slike tilfeller enn det å bruke fastfunksjonskomponenter.

I servicesammenheng bør vi være oppmerksom på at uforutsig­ bare tilstander kan inntreffe hvis vi erstatter komponenter fra én produsent med ekvivalente komponenter fra andre produsenter. Det skyldes blant annet forskjellige tidsbestemmelseskarakteristikker fra de forskjellige leverandørene. Både ved utvikling, pro­ duksjon og service bør vi være oppmerksomme på at problemet kan oppstå. Hvis vi må bruke ikke-originale komponenter fra en annen leverandør, bør vi se i databøkene for å minske faren for tilfeldige tilstander.

Forskjellige signalveier har ofte forskjellige overføringsforsinkelser. Dersom forskjellige lederbaner har samme overføring av signaler, kan det forekomme tilfeldige tilstander. Utglidninger (glitches) kan da oppstå. En utglidning er et falskt utgangssignal som kan observeres som en spiss på et godt oscilloskop. Tilfeldige tilstander kan enten være funksjonsbetinget eller logikkbetinget.

Eksempel

Sannhetsverditabellene viser en eksklusiv ELLER. I tidsbestemmelsesdiagrammet kan vi se et tidsintervall der begge inngange ne skifter tilstand. I dette intervallet kan utgangen ha utglidning. Glitch

167

Uforutsette tilstander som vist i eksemplet kan forekomme over­ alt i digitale systemer. Tilstandene påvirker påliteligheten til elektronikkonstruksjonen som helhet. Det er konstruktørens oppgave å identifisere dem. Han må deretter gjøre modifikasjo­ ner for å verne systemet. Hvordan han skal gjøre det, er det van­ skelig å si generelt. I de fleste tilfeller kan vi ikke ta bort eller eli­ minere tilfeldige tilstander. Vi må enten lage konstruksjoner som unngår dem, eller som skjuler dem slik at de ikke får noen inn­ virkning. Tilfeldige tilstander som er logikkbetinget, skyldes fysiske karakteristikker for logiske kretser. For fastfunksjonskomponen­ ter er det lite vi kan gjøre. For PLD-komponenter, derimot, kan konstruktøren selv forhindre at slike tilstander inntreffer.

Tilfeldige tilstander som er logikkbetinget, kan enklest identifi­ seres i Karnaugh-diagrammer, som representerer logikken. Den generelle regelen for å ta bort de tilfeldige tilstandene fra PLDkonstruksjoner er at alle nærliggende horisontale og vertikale enkeltceller i Karnaugh-diagrammet grupperes i en felles produktterm. Der det er mulig, blir det selvsagt gjort av minimaliseringsrutinene i programvarene. Fordi programmene sjelden får til en fullstendig optimalisering, bør vi være spesielt oppmerk­ som på utglidninger når vi foretar simuleringer. Det er tross alt umulig å foreta fysiske målinger inne på brikkene.

Metastabilitet Metastabilitet er en tilstand som forekommer for synkrone krets­ elementer når de blir brukt i konstruksjoner som har asynkrone signaler. Det kan være PLD-komponenter, der de interne regist­ rene brukes, eller andre synkrone komponenter. I normale opera­ sjoner sier vi at digitale lagringselementer, for eksempel vipper, er bistabile. Det betyr at de er stabile i bare to mulige tilstander HØY eller LAV. En metastabil tilstand er en uforutsigbar operasjonstilstand som en klokkestyrt vippe kan komme i dersom inngangen til vippa forandrer seg i løpet av oppsettet og holdeperioden for klokkeovergangen. Når denne tilstanden forekommer, vil vippa bruke et ukjent tidsintervall for å bli i en stabil, men uforutsigbar til­ stand. Stadig flere kretskonstruksjoner bygger på asynkrone kretsgrensesnitt. Derfor er også problemene med metastabilitet stadig mer aktuelle. Metastabilitet kommer godt til syne når asynkrone sig­ naler blir brukt som innganger til synkrone kretser, for eksempel

168

PLD-er. Det forekommer i anvendelser som omfatter styringselektronikk, bussgrensesnitt, synkroniseringskoplinger, til­ standsmaskiner og klokker. Produsentene av PLD-komponenter løser problemet ved å lage komponenter som har vipper som er motstandsdyktige mot metastabilitet. Det betyr at de faller tilbake til en stabil tilstand rett etter den metastabile perioden.

Dersom vi skal oppnå et godt vern mot metastabilitet i en kon­ struksjon, enten det er en PLD konstruksjon eller en ordinær kretskonstruksjon, må vi bruke ekstra vipper. Produsentene av PLD-komponenter oppgir virkemåten for metastabilitet i data­ bladene sine. Skal vi unngå problemet, bør vi studere databladnene og følge det som står der, nøye.

Testbarhet Utviklingen i de siste årene med overflatemonterte komponenter, programmerbare kretser og så videre fører med seg mange nye arbeidsmåter både for konstruktører, i produksjonen og ved test og vedlikehold av produktene.

Store konstruksjoner som tidligere krevde store og kanskje flere kretskort, blir i dag erstattet av en programmerbar logisk brikke. Det sier seg selv at det som vi tidligere kunne måle med måle­ instrumenter, vanskelig lar seg måle dersom alt ligger inne i en og samme brikke. Derfor er det viktig at mulige problemer blir identifisert og løst før vi setter en konstruksjon i produksjon. En grei tommelfingerregel sier at en test av enkeltkomponenter koster 5 kroner per komponent før de er montert på kretskortet, en test av et kretskort koster 50 kroner, en test av et system kos­ ter 500 kroner, og en test ute i felten kommer på 5000 kroner. Derfor er det viktig å finne komponentfeil og feilprogrammerte PLD-er så tidlig som mulig i produksjonsprosessen.

Eksempel

En produsent angir at en komponent er 99 % feilfri. Det vil si at det er feil på 1 av 100 komponenter. Dersom komponentene med feil ikke blir detektert ved inngangskontrollen, kan det få drama­ tiske virkningen Dersom et kort består av 20 slike komponenter, blir det en vrakandel i produksjonen på ca. 20 %. Feil på hvert femte kort er en stor feilandel.

169

Eksemplet viser at det bør ligge gode kontrollrutiner ved inntak av nye varer i en produksjonsprosess.

Det er vanlig å legge ut testpunkter i elektronikkonstruksjonene. I disse punktene kan vi gå inn med måleinstrumenter for å teste kretskort. I enhver utviklingsprosess bør konstruktørene ha dette i tankene når de konstruerer elektronikken. Samarbeid med pro­ duksjonspersonalet og service-/vedlikeholdspersonalet er nød­ vendig.

En ny utfordring har kommet med den utstrakte bruken av PLDbaserte konstruksjoner. Det kan på mange måter sammenliknes med mikroprosessorbaserte systemer. Det endelige produktet består ikke bare av elektronikkomponenter, det må også ha pro­ gramvare for å virke. Programvaren må også dokumenteres og være tilgjengelig for produksjons- og servicepersonale.

Når en PLD-basert konstruksjon er ferdig, bør vi arkivere den endelige JEDEC-filen, kildekodefilene som var utgangspunkt for JEDEC-filen, og programvaren som ble brukt for å oversette kil­ dekoden til programmønsteret i JEDEC-filen. Utviklingsverktøy for PLD-er har en tendens til å forandre seg når nye versjoner kommer. Dermed har vi ikke noen garanti for at en konstruksjon som er gjort for et par år siden, har den samme dialekten som dagens programvare. Det kan være nødvendig å bruke samme versjon av utviklingsverktøyet. Vi må aldri ha tiltro til en masterkomponent som utgangspunkt for å brenne nye komponenter. Programmerbare komponenter kan lett bli ødelagt av for eksempel statisk elektrisitet, bli feil merket eller bli glemt et sted.

Kontrollspørsmål 1 Gi eksempler på noen generelle ting en konstruktør bør ta hensyn til når han skal utvikle ny elektronikk som skal settes i produksjon.

2 Hva bør vi legge vekt på å unngå i elektronikkonstruksjoner?

3 Hvordan oppstår transientstrømmer i elektronikkkonstruksjoner, og hvordan kan vi unngå dem?

170

4 Hvilke tiltak bør du legge vekt på når du legger ut kretskort, for å få et mest mulig pålitelig apparat?

5 Hvorfor er det viktig å legge alle ubrukte inngangspinner på CMOS-komponenter til jord? 6 Hva er vranglås? Hvordan oppstår vranglås, og hvordan kan den elimineres?

7 I digitale konstruksjoner kan det forekomme uforutsig­ bare tilstander. Hva kan de føre til? 8 Dersom vi arbeider med service, kan vi oppleve at en integrert krets fra én leverandør ikke lar seg bytte med tilsvarende komponent fra en annen leverandør. Hva kan det komme av?

9 Hva er en utglidning?

10 I konstruksjonsarbeid bør vi være oppmerksom på tilfeldige tilstander. Tilfeldige tilstander kan enten være funksjonsbetinget eller logikkbetinget. Hva vil det si? 11 Hvordan kan vi redusere tilfeldige tilstander som er logikkbetinget i en PLD-konstruksjon?

12 Hva er metastabilitet, og når forekommer det? 13 Hvilken sammenheng er det mellom metastabilitet og asynkrone konstruksjoner?

14 Hvilken dokumentasjon bør foreligge etter at vi har ferdigstilt et konstruksjonsarbeid, og hvorfor?

Øvinger Øving 1 Etterkontroll av konstruksjonen

I forbindelse med utlegg av kretskort har vi beskrevet noen konstruksjonsregler og praktiske konstruksjonsoppgaver i forbindel­ se med konstruksjonsprosjekter. Det er blitt utdypet videre i det­ te kapitlet.

171

Du skal nå vurdere konstruksjonsarbeidet som har vært gjort, ved å utvikle en prototyp av en opplæringsenhet for program­ merbare logiske kretser.

Legg vekt på å kontrollere hvordan konstruksjonen er vernet mot transientstrømmer. Undersøk om alle integrerte kretser har avlastningskondensatorer, og om avlastningskondensatorene er riktig dimensjonert. Kontroller at både kretsen som helhet og de enkelte komponentene får tilført tilstrekkelige spenninger. Videre skal du undersøke om det er tatt forholdsregler mot vranglås og jordavvik. Undersøk om noen av pinnene på de integrerte kretsene flyter fritt. På bakgrunn av kontrollen skal du forbedre skjema, kretskortutLgg °g annet konstruksjonsmateriale for å optimalisere produk­ tet.

Øving 2 Servicedokumentasjon Et utviklings- og konstruksjonsarbeid er ikke ferdig før all doku­ mentasjon er ferdig. I denne dokumentasjonen inngår også testog servicedokumentasjonen.

Tidligere i prosjektet har du dokumentert produktets konstruk­ sjon. Du skal nå rette opp og forbedre denne dokumentasjonen etter at du har gjennomgått kontrollene i øving 1.

Videre skal du utarbeide test- og servicedokumentasjonen som er nødvendig i forbindelse med produksjon av opplæringsenheten med tanke på salg.

Øving 4 Samarbeid med produsenter Dere har ikke selv kapasitet og utstyr for masseproduksjon av opplæringsenheten. Dere må få andre til å ta på seg produksjo­ nen.

I forbindelse med dette skal dere utarbeide kvalitetssikringsrutiner som bidrar til best mulig produksjon og færrest mulig feil. Dere kan gjerne ta utgangspunkt i ISO-9000-beskrivelsene når dere gjennomfører arbeidet.

172

11 Historie

I dette kapitlet går vi igjennom den nære historien i elektronikkutviklingen. Det blir lagt vekt på å beskrive utvik­ lingen av programmerbare logiske kretser og utviklings­ verktøy for kretsene. Vi tar for oss • • • •

PLA-, PAL- og andre arkitekturer programmeringsenheter standarder CAE-verktøy

Innledning Den elektroniske utviklingen har gått raskt de siste ti årene. Fra radiorørenes epoke (før 1950-årene) via transistoren (fra 1948) og fram til den integrerte kretsen (1962) og PLD (1975) har det skjedd mye med både hvordan elektroniske produkter blir kon­ struert, og hvordan vi bruker dem. Tidligere i denne boka har vi sett på noe av denne utviklingen sammen med fagområdene vi har tatt for oss. I dette kapitlet skal vi se nærmere på den historiske utviklingen i nyere tid og spesi­ elt utviklingen av PLD. De som er interessert i den historiske utviklingen av områder som digitalteknikk og analogteknikk, kan lese i de lærebøkene som finnes på områdene. Det kommer en egen bok om faghistorie på Universitetsforlaget med utfyllen­ de stoff. Det er vanlig å regne 1975 som året da PLD kom, selv om histo­ rien til programmerbar logikk går noen år lenger tilbake. Det hele begynte egentlig i overgangen 1960/1970, da bedrifter som IBM, General Electric og andre gjorde et banebrytende forsk­ nings- og utviklingsarbeid. Det fantes ikke utviklingsverktøy slik vi kjenner dem i dag, og selv brennerutstyret var ukjent. Halvlederprodusentene kodet komponentene selv. Dessuten var den fysiske brenningen av mønsteret i komponentene komplisert og medførte hyppige feil. Sammenliknet med dagens komponen­ ter måtte man bruke store strømmer for å brenne av sikringene som skulle gi de logiske funksjonene. I pionertiden var komponentene små, og derfor var konstruksjo­ nene beskjedne. Teknikken ble basert på diodematriser der dio­ dene ble koplet sammen ved å brenne av sikringer mellom de enkelte diodene. Arbeidet ble gjort av personer med spesiell inn­ sikt, og det var nødvendig å bruke "lure" metoder. Komponentene var først og fremst beregnet på bruk i forskning.

174

De første kommersielle komponentene Dagens PLD-er er ikke basert på diodematriser, siik de var i pio­ nertiden. Forløperen til PLD-ene var de programmerbare logiske matrisene, PLA (Programmable Logic Array). Den første PLAkomponenten ble introdusert av IBM i 1969. PLA-teknikken vis­ te seg godt egnet for å utvikle og lage integrerte kretser. Mange storskalaintegrerte kretser er basert på PLA-teknikken, blant annet mikroprosessorer. I begynnelsen av 1970-årene utviklet Texas Instruments en maskeprogrammert IC, som ble basert på IBMs PLA-teknikk. Den ble programmert ved at masken ble forandret før komponenten ble produsert. Kunden kunne selv få spesifisere innholdet i mas­ ken, men produsenten måtte legge masken inn i brikken. Fordi det var vanskelig og dyrt å omprogrammere komponenten, ble den ikke særlig populær. Teknologisk hører den inn under det vi kaller maskeprogrammerbar PLA. I 1973 kom National Semiconductor også med en maskepro­ grammerbar PLA-komponent. Den var forholdsvis lik kompo­ nenten til Texas Instruments, men hadde bare 14 innganger og 8 utganger. Det var ingen lagerelementer i komponenten. Komponenten skulle bli grunnlaget for noen av de PLD-ene som senere bie produsert av Signetics og Intersil.

I 1970 kom også den første PROM-komponenten (Programma­ ble Read Only Memory), som ble godt mottatt fordi den egnet seg til program og datalagring. ROM-komponentene ble etter hvert avløst av PROM-komponenter, som ble svært populære. Det førte til at mange begynte å produsere og videreutvikle PROM-er, blant annet Intel, Intersil, Harris, MMI og TI. De kunne etter hvert tilby komponenter med forskjellige størrelser og utforminger. I 1971 introduserte Intel en PROM som kunne slettes med ultrafiolett lys (UV-lys), noe som førte til videre vekst i denne industrien.

Programmeringsenheter Den økende populariteten til PROM-komponentene førte til at bedrifter som Prolog og Data I/O ble etablert. De spesialiserte seg på å lage programmeringsutstyr for PROM-komponentene. Med tilgang på programmeringsutstyr økte populariteten for denne typen komponenter ytterligere. Den stadige tilveksten av nye komponenter førte til en standardisering av pakke- og pinneutlegg. Den ble en del av JEDEC-standarden (Joint Electronic Device Engineering Council). Selv om PROM-komponenter ble

175

brukt til å legge inn enkle logikkfunksjoner og adressedekoding, innså halvlederindustrien at det var behov for komponenter som egnet seg bedre for logiske konstruksjoner.

Brukerkonfigurerbare komponenter I 1975 kom Intersil med den første maskeprogrammerte PLAkomponenten som ikke behøvde å bli programmert hos halvlederprodusenten. Den fikk betegnelsen FPLA (Field Programmable Logic Array). Forskjellen mellom FPLA-komponentene og de tidligere PLA-komponentene bestod hovedsakelig i programmeringsmetodene. De tidligere komponentene bygde på sikringsforbindelser som ble brutt for å gi den ønskede logikkfunksjonen, mens de nye FPLA-ene bygde på en åpen NPN-transistor som programmeringselement. Hvis vi skal pro­ grammere et slikt element, må vi sende en stor strøm gjennom transistoren fra emitter til kollektor. Strømmen forårsaker en kortslutning mellom emitter og basis. Det får transistoren til å virke som en diode.

Det var flere grunner til at FLPA-komponentene aldri slo virke­ lig igjennom. En grunn var at sluttbrukerne ikke kunne program­ mere komponentene. Andre grunner var at komponentene kostet mye, og at de hadde relativt liten hastighet. Det hadde nok også betydning at elektronikkonstruktørene ikke hadde erfaring med å bruke den nye teknikken. Dersom de skulle konstruere med FLPA, måtte de bruke et format som var helt forskjellig fra skje­ maer og boolske likninger, som konstruktørene hadde brukt tid­ ligere.

PAL-komponenter Programmerbare logiske komponenter ble ikke alminnelig før MMI introduserte PAL-komponenten mot slutten av 1970-årene. Grunnen til at MMI lyktes, var at de laget komponenter som erstattet standardkomponenter. De fysiske størrelsene på kompo­ nentene ble lik de eksisterende komponentene, og hastigheten økte. Det var mulig fordi det ble brukt programmerbare matriser som bygde på sikringsteknologi, slik at det bare var nødvendig med én programmerbar matrise i komponenten. Dessuten la MMI mye vekt på å gi brukerne støtte med blant annet brukerdo­ kumentasjon og brukseksempler. De introduserte også et pro­ grammeringsspråk for personlige datamaskiner, PALASAM (PAL Asambler). PALASAM oversetter konstruksjonsbeskrivelser basert på boolske likninger direkte til programmeringsdata for PAL-komponenter. PALASAM kan i dag skaffes kostnads­ fritt.

176

PAL16R4 PAL CNT4SC 4 bit counter with synchronous clear

Clk OE

Clear NC

NC NC NC NC NC NC /Q3 /Q2 /Q1 /QO

Q3

Clear + /Q3 * /Q2 * /Q1 * /QO + Q3 * QO + Q3 * Q1 + Q3 * Q2

Q2

Clear + /Q2 * /Q1 * /QO + Q2 * QO + Q2 * Q1

Q1

Clear + /Q1 * /QO + Q1 * QO

QO

Clear + /QO

NC NC

NC NC

GND VCC

FUNCTION TABLE OE Clear Clk /QO /Q1 /Q2 /Q3 L L L L L L

K L L L L H

C C C C C C

L H L H L L

L L H H L L

L L L L H L

L L L L L L

En komponentbeskrivelse basert på PALASAM

Komponenter som ble utviklet i slutten av 1970-årene, blir fort­ satt brukt i dag av mange konstruktører.

Programmeringsstandard 1 1980 ble det foreslått en standard (et standard filformat) for datafiler som gjør det mulig å overføre konstruksjons- og testdata mellom komponenter og programmeringsenheter fra forskjel­ lige leverandører. JEDEC-standard 3 ble innført, en standard som gir brukere av programmerbare logiske kretser et felles for­ mat for datautveksling.

177



LOOOO li n io 1111 n 1111111111111111 io u 111111111111111111111111 11101111111111111111111111110000000000000000000000000000 01010111011110111111111111110000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 01010111101110111111111111110000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 01010111011101111111111111110000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000* 5718 Utskrift av JEDEC-fil

JEDEC-standardene ble et kjærkomment bidrag fordi det dekket et behovet for test av data. JEDEC-formatet gjør det mulig å konstruere i et hvilket som helst språk for programmerbare logiske kretser, og deretter automatisk overføre det til en form som brukes av en hvilken som helst JEDEC-kompatibel komponentbrenner.

Nye komponenter og nye verktøy Etter at MMI lyktes med sin patenterte PAL-struktur, begynte andre halvlederfabrikanter å utvikle PAL-baserte komponenter, enten på lisens eller i forandrede strukturer. PAL og PALASAM er to merkenavn som stammer fra den tiden.

PALASAM var begrenset fordi det bare kunne brukes mot PALkomponenter hvis ikke språket ble tilpasset spesielt for andre produsenters komponenter. I tillegg til å være et generelt verktøy for flere komponenter manglet PALASAM fleksible konstruk­ sjonsmetoder. Uansett hvilken konstruksjon vi skal lage, må vi oversette den til entydige likninger av sum-av-produkter. Det medførte tidkrevende arbeid med boolsk algebra og minimaliseringer. Også FPLA-komponentene hadde nå begynt å bli populære etter at produsentene hadde finslipt teknikken. Brukerne av FPLA hadde behov for et utviklingsverktøy som kunne håndtere alle programmerbare logiske komponenter, og som kunne beskrive store konstruksjoner. I 1981 begynte Data I/O et forskningspro­ sjekt for å utvikle et slikt verktøy. Fra dette prosjektet kom verk­ tøyet ABEL (Advanced Boolean Expression Language). Spesielt for dette verktøyet var at det også håndterte tilstandsmaskiner, som ofte ble konstruert med programmerbare logiske kompo­ nenter.

178

Mange komponentprodusenter ønsket at programvaren skulle lages spesielt for deres komponenter. Programvareprodusentene ville derimot lage programvare som kunne brukes mot mange komponenter og komponentleverandører. På den måten fikk de et større marked for produktene sine. Derfor var det vanskelig å få til et samarbeid mellom komponentprodusenter og programvareprodusenter.

Data I/O med programproduktet ABEL var en produsent som ikke produserte komponenter. Et annet slikt firma var Assisted Technology. De utviklet et produkt som heter CUPL (Common Universal tool for Programmable Logic). CUPL kom på markedet i 1983. Det støttet nesten alle PAL-ene som kunne brukes under PALASAM, og et begrenset antall FPLA-komponenter. Boolske likninger, enkel minimalisering og simulering var tilgjengelig i CUPL. Data I/O kom også med en forbedret versjon av ABEL i 1983. Denne versjonen av ABEL kunne bruke nesten alle program­ merbare logiske kretser som var tilgjengelige. Verktøyet hadde blant annet en god syntaks for tilstandsmaskinkonstruksjon. De fleste komponentprodusenter begynte etter hvert å forstå at høynivåverktøy av typen ABEL og CUPL var veien videre. Derfor fikk nå både Data I/O og Assisted Technology avansert informasjon om komponenter som ble utviklet. På den måten sikret komponentprodusentene seg at deres komponenter fikk støtte i verktøyene.

Komponentprodusentene kunne ikke være sikre på at Data I/O, Assistes Technology og andre tredjepartsleverandører kunne levere programvare for komponentene som ble utviklet, samtidig med lanseringen av dem. Derfor valgte noen komponentprodu­ senter å lage sine egne utviklingsverktøy for komponentene sine.

Mer komplekse teknikker Det kom stadig nye produkter på markedet, men felles for dem alle var at de bygde på de samme teknikkene som tidligere.

I 1984 kom det en ny produsent, Altera, som hadde en helt annen filosofi. Mens tidligere produsenter hadde overlatt produksjon av programmeringsenheten og programvare til andre bedrifter, håndterte Altera alle områder selv. De utviklet komponentene og laget den nødvendige programvaren og programmeringsenhetene for å brenne komponentene.

179

Altera utviklet en helt ny serie komponenter som ble basert på CMOS EPROM-teknikk. Altera mente at kompleksiteten i kom­ ponentene krevde mye kraftigere konstruksjonsverktøy, og utviklet et slik verktøy spesielt for disse komponentene. Komponentene var slettbare, og de hadde svært stor pakketetthet og kompleksitet takket være CMOS-teknikken. Denne komplek­ siteten krevde enda bedre utviklingsverktøy. Alteras komponenter ble støttet av både ABEL og CUPL fra begynnelsen, selv om Altera selv mener det bare er deres verk­ tøy som kan utnytte komponentene fullt ut.

Når vi sier at Altera er en komponentprodusent, er det en sannhet med modifikasjoner. Altera produserer ikke fysiske komponen­ ter, de bare utvikler dem. Andre halvlederprodusenter produserer komponentene for Altera. Intel var de første som produserte Altera-komponenter. Intel har også egne programmerbare kom­ ponenter.

Altera har ikke monopol på CMOS-teknikken. Derfor har det kommet mange leverandører med komponenter i CMOS-teknik­ ken. En av dem er Lattice Semiconductor, som ble etablert i 1983. International CMOS Technology (ICT), som også ble grunnlagt i 1983, er en annen.

Veien videre I 1984 introduserte Xilinx Corporation et helt nytt konsept for programmerbare logiske komponenter. De kaller teknikken LCA (Logic Cell Array). Den skiller seg helt fra tidligere program­ merbare kretser ved at den er satt sammen av små logiske celler som er lik PROM-arkitekturen. LCA krever også en annen kon­ struksjonsprosess enn PLD-er. Derfor har Xilinx også utviklet konstruksjonsverktøy for komponentene sine. I 1988 kom Actel Corporation med en FPGA-arkitektur som skiller seg fra Xilinx. De kaller sin teknikk ACT. Actel har selv stått for utvikling av konstruksjonsverktøy som ble levert samti­ dig med at komponentene begynte å komme på markedet. Begge disse arkitekturene kan romme større konstruksjoner enn PLDkomponentene kan gjøre.

Fra slutten av 1980-årene til i dag har vi sett nye leverandører, nye arkitekturer og nye komponenter komme hver måned.

180

Utviklingen av programvare har også gått raskt. I dag er en integrering av funksjoner i såkalte CAE-verktøy (Computer Aided Engineering) det mest aktuelle. Nye programvarehus er blitt etablert. ViewLogic Corporation er et slik firma.

ViewLogic har spesialisert seg på å lage brukervennlige grense­ snitt mot de funksjonene som en konstruktør trenger. Alt fra dokumentasjon, utlegg av kretskort, konstruksjon av program­ merbare komponenter og simulering til produksjon av elektro­ nikk inngår i produktet. Bedriften produserer selv den program­ varen den er god til å lage, resten er lisensierte produkter fra andre produsenter. På den måten kan ViewLogic levere alt vi måtte ønske. ViewLogic arbeider nært sammen med for eksempel Data I/O og Xilinx, fordi de selv ikke utvikler programvare for programmer­ bare komponenter. Data I/O og Xilinx konsentrerer seg ikke om CAE-verktøy, men om den spesialprogramvaren som utnytter de programmerbare komponenter. Når vi kjøper programvare fra ViewLogic, ser vi ikke alle produktene som inngår i den. Grensesnittet, som jo er det brukeren kommer i kontakt med, er fra ViewLogic. Det betyr at konstruktøren slipper opplæring på nye produkter, kretskortutlegg og analog simulering. ViewLogic lisensierer de beste produktene og tilpasser konseptet sitt til dem.

De største programvarehusene kommer til å arbeide på denne måten i årene som kommer. Dermed får konstruktørene som bru­ ker verktøyene, tilgang til de beste produktene som finnes på markedet, men trenger bare å forholde seg til én leverandør. Det er en fordel for komponentprodusentene, fordi de da kan bruke komponentene i forskjellige utviklingsprosesser. Xilinx anbefa­ ler for eksempel ViewLogics verktøy framfor sine egne.

Kontrollspørsmål 1 Når regner vi med at de første programmerbare logiske kretsene kom? 2 Hvem startet utviklingen av programmerbare logiske komponenter? Beskriv noe av det arbeidet som ble gjort.

3 Hva skiller dagens PLD-komponenter fra komponen­ tene som ble utviklet i slutten av 1960-årene?

181

4 Hvilke fabrikker var med på å utvikle PLD-komponenter fra begynnelsen av?

5 Når begynte man å bruke PROM-komponenter i utviklingen av programmerbar logikk? 6 MMI var den første fabrikken som klarte å gjøre programmerbare logiske komponenter alminnelige. Hva var årsaken til det?

7 Hva er PALASAM?

8 Hva betyr JEDEC, og hvorfor var det påkrevd med en slik standard? 9 Hva er CUPL og ABEL? Hvem utviklet disse produktene? 10 Hva er firmaet Data I/O kjent for, og hva er deres forret­ ningsområde? 11 Hvem er Altera, og hva gikk deres filosofi ut på?

12 Xilinx introduserte en helt ny teknikk. Hva gikk den ut på? 13 Hva heter teknikken til Actel Corporation?

14 Hva produserer bedriften ViewLogic? 15 Hvordan foregår samarbeidet mellom komponentprodusenter og programvareleverandører i dag?

16 Hvorfor er det en fordel at programvareleverandører og komponentprodusenter samarbeider om utviklingen av teknikken for programmerbare logiske kretser?

Øvinger Øving 1 Hva er det nyeste i dag? I forbindelse med programmerbare logiske kretser kan det være vanskelig å holde seg å jour.

182

Ta kontakt med noen leverandører av programmerbare logiske kretser. Finn ut hva som er det nyeste i utviklingen av de kompo­ nentene og teknikkene de leverer. Legg vekt på å få informasjon om både programmer og utvik­ lingsverktøy generelt og om komponentene. Du skal innhente informasjon om både PLD-er og FPGA-er.

183

Ord og uttrykk I de siste årene er mange nye komponenter blitt tilgjengelig. Som regel bygger komponentene på velkjente teknikker. Mange produsenter har innført nye komponentkategorier og tilordnet dem mer eller mindre abstrakte forkortelser som navn. Navnene kan virke forvirrende for nye brukere. I denne ordlisten har vi tatt med noen av de vanligste navnene og forklart hva de er, og hva de er en forkortelse av.

184

ABEL

Advanced Boolean Expression Language (handelsmerke for Data I/O). Universelt konstruksjonsspråk for PLD-konstruksjoner med tilhørende støtteprogrammer.

ACB

Architecture Control Block. Alteras navn på konfigurerbare I/O-makroceller i EP600/EP900.

ACT

Application Configurable Technology (handelsmerke for Actel). En familie med feltprogrammerbare portmatriser (FPGAs) som leveres av Actel Corporation.

AIM

Avalanche-Induced Migration. En programmeringsteknikk som ble utviklet av Intersil. En enkel transistor utgjør programmeringselementet. Programmeringen foregår ved å kortslutte emitter til basis med en høy strømpuls. Dermed får vi en diodeforbindelse mellom de to signalveiene.

AMAZE

Automatic Map And Zap of Equations (handelsmerke for Signetics). Signetics' første selveide konstruksjonsverktøy for FPLAkomponenter. Se FPLA.

AMD

Advanced Micro Devices. Verdens største produsent av PLD-komponenter.

AmPAL

AMD Programmable Array Logic (handelsmerke for AMD). Se PAL.

APEEL

Assembler for PEEL (handelsmerke for International CMOS Technology). Se PEEL, ICT.

A+PLUS

Altera Programmable Logic User System (handelsmerke for Altera). Høynivåkonstruksjonssystem for PLD-er fra Altera.

ASIC

Application Spesific Integrated Circuit. En integrert krets som er skreddersydd av en slutt­ bruker for en bestemt anvendelse.

ASPLD

Application Specific Integrated Circuit. En PLD som har et fastfunksjonsutlegg beregnet på en bestemt bruk.

ATG eller ATVG

Automated Test Vector Generation. Bruk av datamaskinen til å lage testvektorer for å elimi­ nere feil.

BIC

Bus Interface Controller (handelsmerke for Intel). En anvendelsesspesifikk PLD som er særlig hensiktsmessig for bruk i bussgrensesnitt.

CHMOS

Complementary High-speed Metal Oxide (handelsmerke for Intel). En CMOS-prosess for høye hastigheter. Se CMOS.

CLB

Configurable Logic Block. En logisk modul som finnes i logiske cellematriser. Se LCA.

CMOS

Complementary Metal Oxide Semiconductor. En komponentteknikk som krever lite strøm.

CPL

CMOS Programmable Logic (handelsmerke for Samsung). Handelsmerke for PAL-komponenter levert av Samsung.

CUPL

Universal Compiler for Programmable Logic (handelsmerke for Logical Devices). Det første universelle verktøyet for PLD-konstruksjon. Det ble opprinnelig utviklet av Assisted Technology.

DIP

Dual-Inline Package. En rektangulær IC-pakke som enten består av keramisk materiale eller av plastmateriale. Komponentbeina er vertikalt plassert langs sidene.

ECL

Emitter Coupled Logic. En bipolar komponentteknikk for høye hastigheter. Den bruker mye strøm og er relativt kostbar.

EDIF

Electronic Design Interchange Format. Et standardformat som brukes for å overføre konstruksjonsdata fra skjema til nettliste.

185

186

E2

Electrically Erasable (elektrisk slettbar).

EEPLD

Electrically Erasable PLD. Se PLD.

EEPROM

Electrically Erasable PROM. Se PROM.

EPLD

Erasable PLD. Slettbar med ultrafiolett lys.

EPROM

Erasable PROM. Slettbar med ultrafiolett lys.

ERA

Electrically Reconfigurable Array. Handelsmerke for Plesseys RAM-baserte programmerbare portmatriser.

ERASIC

Erasable, Reprogrammable ASIC (handelsmerke for Exel). En PLD laget i CMOS-teknikk.

FPC

Fuse Programmable Controller (handelsmerke for AMD). En mikrokodebasert sekvenskrets.

FPGA

Field Programmable Gate Array. En stor programmerbar komponent som er satt sammen av uavhengig konfigurerbare logikkmoduler. Disse modulene forbindes ved programmerbare kanaler.

FPIC

Field Programmable Integrated Circuit. En stor gruppe brukerprogrammerbare integrerte kret­ ser, blant dem komponenter som ikke spesielt er tenkt for logikkanvendelser.

FPLD

Field Programable Logic Device. Se PLD.

FPLS FPLA

Field Programmable Logic Sequencer. En komponent som også har hukommelseselementer.

FPRP

Field Programmable ROM Patch. En tidlig utgave av programmerbare komponenter fra Signetics.

GAL

Generic Array Logic (handelsmerke for Lattice Semiconductor). En elektrisk slettbar kompo­ nent som er konstruert for å erstatte de fleste komponenter av PAL-arkitektur. Se PAL.

HAL

Hard Array Logic (handelsmerke for AMD). En maskeprogrammert versjon av de populære PAL-komponentene fra MMI. Se PAL.

HDL

Hardware Description Language. Et tekstbasert konstruksjonsbeskrivelseformat. Brukes for å lage konstruksjonselementer og syntese for kretsmodeller og -simulering.

HiPAC

High-performance Programmable Array CMOS (handelsmerke for MMI). MMIs handelsmerke for deres CMOS-prosess for produksjon av PLD-komponenter.

HPL

Harris Programmable Logic (handelsmerke for Harris). Handelsmerke for Harris' familie av komponenter som er basert på PAL-teknikk.

ICT

International CMOS Technology. Produsent av den populære slettbare komponenten PEEL 18CV8. Se PEEL.

IFL

Integrated Fuse Logic (handelsmerke for Signetics). Foreldet betegnelse for FPLAkomponenter fra Signetics. Se FPLA, FPLS.

iPLDS

Intel Programmable Logic Design System (handelsmerke for Intel). Konstruksjonsprogram som er basert på person lige datamaskiner. Kan brukes mot Intels kom­ ponenter og noen av Alteras komponenter.

JEDEC

Joint Electron Device Engineering Council. En komité som er nedsatt som en del av Electronic Industry Association. Komiteen forhandler om og lager standarder for elektroniske komponen ter og dataformater.

JLCC

J-Lead Chip Carrier. Se PLCC.

LCA

Logic Cell Array (handelsmerke for Xilinx). En RAM-basert feltprogrammerbar portmatrise.

LCC

Leadless Chip Carrier. En keramisk ICinnkapsling med bein som er jevnt fordelt.

LSI

Large-Scale Integration. En integrert krets som inneholder mer enn 100 porter.

MACH

Macro Array CMOS High Speed (handelsmerke for AMD). AMDs familie med komplekse CMOS PLD-er.

187

188

MAX

Multiple Array Matrix (handelsmerke for Altera). En kompleks PLD som leveres av Altera.

MMI

Monolithic Memories Incorporated. De som oprinnelig utviklet PAL-arkitekturen. Nå er de en del av AMD. Se PAL.

MOS

Metal Oxide Semiconductor. En av de to basistypene av transistorer (den andre typen er bipolar).

MSI

Medium-Scale Integration. En integrert krets som inneholder mellom 12 og 100 porter.

OTP

One-Time Programmable. En krets som er pro­ grammerbar, men som ikke kan slettes og omprogrammeres.

PAD

Programmable Adress Decoder (handelsmerke for TI). En høyhastighets PLD som bare har OG-porter.

PALA

Programmable Associative Logic Array. En tid lig PLD utviklet av General Electric og produ­ sert av MMI.

PAL

Programmable Array Logic (handelsmerke for AMD). En komponentarkitektur som har en programmerbar OG-matrise og en fast ELLERmatrise.

PALASAM

PAL Assembler (handelsmerke for AMD). Konstruksjonsprogram som ble utviklet for PAL-komponenter.

PCE

Polarity Control Element. En sikringsbasert inverterer som fantes i EXCELs ERASICkomponent. Se ERASIC.

PCSD

Programmable Chip Select Decoder (handelsmerke for Harris).

PDS

PAL Design Specification. Konstruksjonsspråket som blir brukt i PALA­ SAM 2.

PEEL

Programmable Electrically Erasable Logic (handelsmerke for ICT). En familie av EEPLDkomponenter som leveres av ICT.

PEG

Programmable Event Generator (handelsmerke for AMD). En programmerbar signalgeneratorkomponent som produseres av AMD.

PGA

Pin Grid Array. En keramisk IC-innpakning der pinnene er plassert vertikalt i en matrise.

PIC

Programmable Integrated Circuit. Se FPIC.

PLA

Programmable Logic Array. En struktur for å legge inn logiske funksjoner basert på sum-avprodukter. Karakterisert ved at en programmer bar OG-matrise mater en programmerbar ELLER-matrise.

PLAN

Programmable Logic Analysis by National (handelsmerke for National Semiconductor). Et spesielt utviklingsverktøy utviklet av National Semiconductor for å brukes sammen med deres komponenter.

PLCC

Plastic Leaded Chip Carrier. En plastisk ICinnpakning for overflatemontering.

PLD

Programmable Logic Device. En brukerkonfigurerbar integrert krets til digital bruk.

PLDE

Programmable Logic Design Environment (handelsmerke for ELDEC). Et konstruksjons språk levert sammen med SUSIE-simulatoren.

PLDS

Programmable Logic Development System (handelsmerke for Data I/O). Et tidlig PLD-programmeringssystem som koplet programmere­ ren til PALASAM.

PLE

Programmable Logic Element. En PROMkomponent som er laget spesielt for logiske anvendelser. Se PROM.

PLEASM

PLE Assembler (handelsmerke for AMD).

PLICE

Programmable Low Impedance Circuit Element (handelsmerke for Actel). Et kompakt vertikalt

189

programmeringselement som bruker en enkel isolator mellom to ledende lag. En programmeringspenning tilført over isolatoren resulterer i en permanent forbindelse.

190

PLPL

Programming Language for Programmable Logic. Et programmeringssystem utviklet av AMD.

PLS

Programmable Logic Sequencer (handelsmerke for Signetics). Et nytt navn for Signetics FPLAkomponenter. Tidligere kjent som IFL.

PML

Programmable Macro Logic (handelsmerke for Signetics). Samlebetegnelse for Signetics NOG-komponenter.

PMSI

PAL Medium-Scale Integration. SmåskalaPAL-komponenter som erstatter TTL-komponenter.

PROM

Programmable Read-Only Memory. En programmerbar integrert krets som inneholder en logisk matrise av sum-av-produkter med en fast OG-matrise og en programmerbar ELLERmatrise.

PROSE

Programmable Sequencer (handelsmerke for AMD). En programmerbar komponent som er laget til bruk i tilstandsmaskiner. Den første komponenten som kombinerte en PROM og en PAL i en enkel programmerbar integrert krets.

PSG

Programmable Sequence Generator (handelsmerke for TI). En PLA-basert PLD med en innebygd teller for pulsgenerering.

RAL

Reconfigurable Array Logic. Lattices navn på GAL-komponenter som er forhåndskonfigurert for å etterlikne spesielle PLD-komponenter.

SAM

Stand-Aione Microsequencer (handelsmerke for Altera). En stor slettbar mikrokodebasert sekvenskomponent som lages av Altera.

SPL

Sprague Programmable Logic (handelsmerke for Sprague). Spragues familie av PAL-kompo­ nenter.

TTL

Transistor-Transistor Logic. Bipolare logiske komponenter gjenkjent som 7400-serien. De er fastfunksjonsi ntegrerte kretser.

UCIC

User-Configurable Integrated Circuit. Et navn som Altera har kommet med for å beskrive alle programmerbare komponenter.

VAMP

Vertical Avalanche Migration Programming (handelsmerke for Signetics). Se AIM.

VHDL

VHSIC Hardware Description Language. Et kretsbeskrivelsesspråk som ble utviklet av det amerikanske forsvarsdepartementet i forbindel­ se med VHSIC-programmet. Se VHSIC.

VLSI

Very Large Scale Integration. En integrert krets som inneholder mer enn 3000 porter.

VTI

VLSI Technology, Incorporated.

XACT

Xilinx Advanced CAD Technology (handelsmerke for Xilinx). Konstruksjonsprogram for Xilinx' LCA-komponenter.

XNF

External Netlist Format. Et format for å oversette skjema til Xilinx LCA-komponenter.

ZHAL

Zero-power HAL (handelsmerke for AMD). En maskeprogrammert versjon av MMIs CMOS PAL-produkter.

191

Tillegg Dette tillegget inneholder ISO-9()00-standarder som kan være til hjelp når du skal gjøre øvingene i boka.

192

NORSK STANDARD

NS-ISO 9000

Utarbeidet av

1. utg. mars 1988

Norsk Verkstedsindustris Standardiseringssentral (NVS)

UDK 658.56

Side/Page 1 (11)

Utgave med norsk oversettelse, jan. 1989

Edition with Norwegian translation, Jan. 1989

Kvalitetsledelse og kvalitetssikringsstandarder Retningslinjer for valg og bruk

Quality management and quality assurance standards Guidelines for selection and use

Internasjonal standard ISO 9000-1987 er fastsatt som euro­ peisk standard EN 29 000.

International Standard ISO 9000-1987 has been adopted as European Standard EN 29 000.

Standarden er fastsatt som Norsk Standard NS-ISO 9000.

The standard has been adopted as Norwegian Standard NS-ISO 9000.

Den engelske versjon av ISO 9000 er gjengitt sammen med en norsk oversettelse.

The English version of ISO 9000 is reproduced together with a Norwegian translation.

Hvis ikke annet er avtalt, er den norske teksten bindende.

Unless otherwise agreed the Norwegian text is binding.

Innhold

Contents

0 Orientering 1 Formål og bruksområde 2 Referanser 3 Definisjoner 4 Grunnleggende prinsipper 5 Kjennetegn ved kvalitetssystemsituasjoner 6 Typer av standarder for kvalitetssystemer 7 Bruk av standarder for kvalitetssystemer ved kvali­ tetsledelse 8 Bruk av standarder for kvalitetssystemer i kontraktsammenheng

0 Introduction 1 Scope and field of application 2 References 3 Definitions 4 Principal concepts 5 Characteristics of quality system situations 6 Types of International Standards on quality systems 7 Use of International Standards on quality systems for quality management purposes 8 Use of International Standards on quality systems for contractual purposes

Tillegg A Kryssreferanser for elementer i kvalitets­ systemet

Annex - Cross-reference list of quality system elements

193

Pnsgr 12

Fastsatt av Norges Standardiseringsforbund (NSF)

(£) NSF

Gjengivelse uten tillatelse forbudt

NS-ISO 9000

0

0

Introduction

En vesentlig faktor ved en organisasjons prestasjon er pro­ duktenes eller tjenestenes kvalitet. Det er en verdensom­ spennende tendens til større forventninger fra kunder når det gjelder kvalitet. Parallelt med denne tendensen har det vært en økende forståelse for at kontinuerlige forbedringer av kvalitet ofte er nødvendige for å oppnå og opprettholde gode økonomiske resultater.

A principal factor in the performance of an organization is the quality of its products or Services. There is a world-wide trend towards more stringent customer expectations with regard to quality. Accompanying this trend has been a growing realization that continual improvements in quality are often necessary to achieve and sustain good economic performance.

De fleste industrielle, kommersielle eller statlige organisa­ sjoner leverer produkter eller tjenester som er ment å til­ fredsstille brukeres behov eller krav. Slike krav er ofte ut­ trykt i «spesifikasjoner». Tekniske spesifikasjoner i seg selv vil imidlertid ikke alltid gi garanti for at en kundes krav imøtekommes i ethvert tilfelle dersom det skulle være mangler i spesifikasjonene eller i det organisatoriske sys­ tem for å utvikle og fremstille produktet eller utføre tje­ nesten. Derfor har dette ført til utvikling av standarder og retningslinjer for kvalitetssystemer i tillegg til de rele­ vante krav til produkt eller tjeneste som er angitt i de tekniske spesifikasjonene. Standardserien NS-ISO 9000, NS-ISO 9001, NS-ISO 9002, NS-ISO 9003 og NS-ISO 9004 utgjør en sammenfatning av de mange og forskjellige nasjo­ nale innspill på dette området.

Most organizations - industrial, commercial or governmental - produce a product or service intended to satisfy a user’s needs or requirements. Such requirements are often incorporated in “specifications”. However, technical specifications may not in themselves guarantee that a customer’s requirements will be consistently met, if there happen to be any deficiencies in the specifications or in the organizational system to design and produce the product or service. Consequently, this has led to the development of quality system standards and guidelines that complement relevant product or service requirements given in the technical spe­ cifications. The series of International Standards (ISO 9000 to ISO 9004 inclusive) embodies a rationalization of the many and various national approaches in this sphere.

En organisasjons kvalitetssystem påvirkes av organisasjo­ nens mål, av produktet eller tjenesten og av arbeidsmeto­ dene som kjennetegner organisasjonen. Kvalitetssysteme­ ne varierer derfor fra en organisasjon til en annen.

The quality system of an organization is influenced by the objectives of the organization, by the product or service and by the practices specific to the organization, and, therefore, the quality system varies from one organization to another.

En kryssreferanseliste for kvalitetssystemelementer er an­ gitt i tillegget som informasjon.

A cross-reference list of quality system elements is given in the annex for information.

Tillegg A inngår ikke som en del av standardens bestem­ melser.

Annex A is not an integral part of the standard.

1

194

Orientering

2

Formål og bruksområde

1

Scope and field of application

Formålene med denne standard er

The purposes of this International Standard are

a) å klargjøre forskjeller og sammenhenger mellom de overordnede kvalitetsbegrep (se punkt 4), og

a) to clarify the distinctions and interrelationships among the principal quality concepts (see clause 4), and

b) å gi retningslinjer for valg og bruk av en serie standarder for kvalitetssystemer som kan brukes for interne kvalitetsledelsesformål (ISO 9004) og for eksterne kvalitetssikringsformål (NS-ISO 9001, NS-ISO 9002 og NSISO 9003) (se punkt 5 til 8).

b) to provide guidelines for the selection and use of a series of International Standards on quality systems that can be used for internal quality management purposes (ISO 9004) and for external quality assurance purposes (ISO 9001, ISO 9002 and ISO 9003) (see clauses 5 to 8 inclusive).

Merknad

Note

Det er ikke hensikten med denne serie standarder å stan­ dardisere kvalitetssystemer som anvendes i organisasjoner.

It is not the purpose of this series of International Stan­ dards (ISO 9000 to ISO 9004 inclusive) to standardize quality systems implemented by organizations.

NS-ISO 9000

3

2

Referanser

2

References

NS-ISO 8402 Kvalitet. Terminologi

ISO 8402, Quality - Vocabulary.

NS-ISO 9001 Kvalitetssystemer. Kvalitetssikring ved utvikling/konstruksjon, tilvirkning, installasjon og ettersynl) 11

ISO 9001, Quality systems - Model for quality assurance in design/development, production, installation and servicing.0

NS-ISO 9002 Kvalitetssystemer. Kvalitetssikring ved til­ virkning og installasjon0

ISO 9002, Quality systems - Model for quality assurance in production and installation.0

NS-ISO 9003 Kvalitetssystemer. Kvalitetssikring ved sluttkontroll og sluttprøving11

ISO 9003, Quality systems - Model for quality assurance in final inspection and test.0

NS-ISO 9004 Kvalitetsledelse og kvalitetssystemelementer. Retningslinjer’

ISO 9004, Quality management and quality system ele' ments - Guideiinesr

3

Definisjoner

3

Definitions

Definisjonene gitt i NS-ISO 8402 gjelder for denne standar­ den. Fem nøkkeltermer og definisjoner er tatt fra NSISO 8402 og er inkludert i denne standard på grunn av deres betydning for korrekt anvendelse av standarden.

For the purposes of this International Standard, the defini­ tions given in ISO 8402 apply. Five key terms and defini­ tions have been taken from ISO 8402 and included in this International Standard because of their importance in the proper use of this International Standard.

3.1 kvalitetspolitikk, (kvalitetspolicy): Organisasjonens overordnede hensikter og styring som angår kvalitet, slik dette er uttrykt formelt av den øverste ledelse.

3.1 quality policy: The overall quality intentions and direction of an organization as regards quality, as formally expressed by top management.

Merknad

Note

Kvalitetspolitikken utgjør ett element av bedriftens poli­ tikk og er stadfestet av den øverste ledelse.

The quality policy forms one element of the corporate policy and is authorized by top management.

3.2 kvalitetsledelse: Den del av ledelsesoppgaven som gjel­ der å fastsette og iverksette kvalitetspolitikken.

3.2 quality management: That aspect of the overall man­ agement function that determines and implements the qua­ lity policy.

Merknader

Notes

1 For å oppnå ønsket kvalitet kreves det engasjement og deltakelse av alle medarbeidere i organisasjonen, mens an­ svaret for kvalitetsledelse ligger hos den øverste ledelse.

1 The attainment of desired quality requires the commitment and participation of all members of the organization whereas the responsibility for quality management belongs to top management.

2 Kvalitetsledelse omfatter strategisk planlegging, tilde­ ling av ressurser og andre systematiske aktiviteter for kvali­ tet slik som kvalitetsplanlegging, utførelse og vurderinger.

2 Quality management includes strategic planning, allocation of resources and other systematic activities for quali­ ty such as quality planning, operations and evaluations.

3.3 kvalitetssystem: Organisasjonsstruktur, ansvar, prose­ dyrer, prosesser og ressurser ved gjennomføring av kvali­ tetsledelse.

3.3 quality system: The organizational structure, responsibilities, procedures, processes and resources for implementing quality management.

Merknader

Notes

1 Kvalitetssystemet bør bare være så omfattende som nødvendig for å oppnå målene for kvalitet.

1 The quality system should only be as comprehensive as needed to meet the quality objectives.

2 I forbindelse med kontrakter, påbudte krav og bedøm­ melse kan det kreves bevis for at identifiserte elementer i systemet er iverksatt.

2 For contractual, mandatory and assessment purposes, demonstration of the implementation of identified elements in the system may be required.

*> Referansene i tillegg A til punkter og underpunkter i standarde­ ne gjelder dem som er utgitt i 1988.

l) The cross-references in the annex to specific clauses and subclauses in this series of International Standards apply to the first editions published in 1987. 2) Norwegian translation under preparation.

-* Norsk oversettelse under utarbeidelse.

195

NS-ISO 9000

4

3.4 kvalitetsstyring: Driftsmessige teknikker og aktivi­ teter som benyttes for å oppfylle krav til kvalitet.

3.4 quality control: The operational techniques and activities that are used to fulfil requirements for quality.

Merknader

Notes

1 For å unngå forvirring må man passe på å inkludere et modifiserende ord når man henviser til en underordnet del av kvalitetsstyring, f.eks. «kvalitetsstyring i tilvirkning» eller når det henvises til et videre begrep, f.eks. «bedriftsomfattende kvalitetsstyring».

1 In order to avoid confusion, care should be taken to include a modifying term when referring to a sub-set of quality control, such as “manufacturing quality control”, or when referring to a broader concept, such as “companywide quality control”.

2 Kvalitetsstyring innebærer driftsmessige teknikker og aktiviteter som sikter både mot overvåking av en prosess og mot fjerning av årsaker til utilfredsstillende utførelse i aktu­ elle trinn av kvalitetskretsen (kvalitetsspiralen), for å opp­ nå økonomisk effektivitet.

2 Quality control involves operational techniques and ac­ tivities aimed both at monitoring a process and at eliminating causes of unsatisfactory performance at relevant stages of the quality loop (quality spiral) in order to result in economic effectiveness.

3.5 kvalitetssikring: Alle de planlagte og systematiske til­ tak som er nødvendige for å få tilstrekkelig tiltro til at et produkt eller en tjeneste vil tilfredsstille angitte krav til kvalitet.

3.5 quality assurance: All those planned and systematic actions necessary to provide adequate confidence that a product or service will satisfy given requirements for quali­ ty.

Merknader

Notes

1 Hvis ikke de angitte krav fullt ut reflekterer brukerens behov, vil ikke kvalitetssikringen være fullstendig.

1 Unless given requirements fully reflect the needs of the user, quality assurance will not be complete.

2 Kvalitetssikring krever vanligvis, for å være effektiv, en kontinuerlig vurdering av faktorer som påvirker om kon­ struksjonen eller spesifikasjonen holder mål for tiltenkt bruk, samt verifikasjoner og revisjoner av tilvirkning, in­ stallasjon og inspeksjonsvirksomhet. Å skaffe tillit kan innebære å fremskaffe bevis.

2 For effectiveness, quality assurance usually requires a continuing evaluation of factors that affect the adequacy of the design or specification for intended applications as well as verifications and audits of production, installation and inspection operations. Providing confidence may involve producing evidence.

3 Innen en organisasjon er kvalitetssikring et verktøy for ledelsen. I kontraktsituasjoner bidrar kvalitetssikring også til å skape tillit til leverandøren.

3 Within an organization, quality assurance serves as a management tool. In contractual situations, quality assur­ ance also serves to provide confidence in the supplier.

4

4

Grunnleggende prinsipper

Principal concepts

En organisasjon bør søke å nå følgende tre mål med hensyn til kvalitet:

An organization should seek to accomplish the following three objectives with regard to quality:

a) Organisasjonen bør oppnå og opprettholde kvaliteten av produktet eller tjenesten på en måte som kontinuer­ lig vil tilfredsstille krav som er fastsatt eller antydet av kunden.

a) The organization should achieve and sustain the quality of the product or service produced so as to meet continually the purchaser’s stated or implied needs.

b) Organisasjonen bør gi sin egen ledelse tillit til at den tilsiktede kvalitet blir oppnådd og opprettholdt.

b) The organization should provide confidence to its own management that the intended quality is being achieved and sustained.

c) Organisasjonen bør gi kunden tillit til at den tilsiktede kvalitet oppnås eller vil bli oppnådd for levert produkt eller tjeneste. Når kontrakten krever det, kan dette om­ fatte krav til bevis som partene er blitt enige om.

c) The organization should provide confidence to the purchaser that the intended quality is being, or will be, achieved in the delivered product or service provided. When contractually required, this provision of confi­ dence may involve agreed demonstration requirements.

Forholdet mellom begrepene som er definert i punkt 3, er illustrert i figuren; denne figuren bør likevel ikke tolkes som en ufravikelig modell.

The relationship of the concepts the definitions of which are quoted in clause 3 is illustrated in the figure; this figure shuld not, however, be interpreted as a rigid model.

196

5

NS-ISO 9000

Figur Forholdet mellom begreper Relationship of concepts

Merknader

Notes

1 De elementer som utgjør et kvalitetssystem, er listet opp i tillegget.

1 The elements that comprise a quality system are listed in the annex.

2 Aktiviteter som har til hensikt å gi organisasjonens le­ delse tillit til at tilsiktet kvalitet blir oppnådd, kalles ofte «intern kvalitetssikring».

2 Activities aimed at providing confidence to the manage­ ment of an organization that the intended quality is being achieved are often called “internal quality assurance”.

3 Aktiviteter som har til hensikt å gi kunden tillit til at leverandørens kvalitetssystem vil fremskaffe et produkt el­ ler en tjeneste som tilfredsstiller kundens fastsatte - e- te kvalitet, kalles ofte «ekstern kvalitetssikring»

3 Activities aimed at providing confidence to the purchaser that the suppliers quality system will provide a product or service that will satisfy the purchasefs stated quality requirements are often called “external quality assurance”.

197

NS-ISO 9000

5

Kjennetegn ved kvalitetssystemsituasjoner

6

5

Characteristics of quality system situations

Det er meningen at denne serie standarder for kvalitets­ systemer skal brukes i to forskjellige situasjoner: kontraktrettede og ikke-kontraktrettede situasjoner.

This series of International Standards on quality systems is intended to be used in two different situations: contractual and non-contractual.

I begge disse situasjoner ønsker leverandørens organisasjon å etablere og vedlikeholde et kvalitetssystem som vil styrke konkurranseevnen og føre til at produktkvalitet oppnås på en kostnadseffektiv måte.

In both these situations, the supplier’s organization wants to install and maintain a quality system that will strengthen its own competitiveness and achieve the needed product quality in a cost-effective way.

I den kontraktrettede situasjon er kunden i tillegg interes­ sert i visse elementer i leverandørens kvalitetssystem som påvirker leverandørens evne til konsekvent å levere pro­ duktet eller tjenesten i henhold til kundens krav, og den tilhørende risiko. Kunden krever derfor kontraktsmessig at visse kvalitetssystemelementer er en del av leverandørens kvalitetssystem.

In addition, in the contractual situation, the purchaser is interested in certain elements of the supplier’s quality system which affect the supplier's ability to produce consistently the product or service to its requirements, and the associated risks. The purchaser therefore contractually requires that certain quality system elements be part of the suppliefs quality system.

En enkelt leverandør vil ofte arbeide i begge situasjoner. Leverandøren kan kjøpe noen materialer eller komponen­ ter som standard lagervare uten kontraktsmessige krav til kvalitetssikring, og kjøpe andre med kontraktfestede krav til kvalitetssikring. Den samme leverandøren kan selge en­ kelte produkter i ikke-kontraktrettede og andre i kontrakt­ rettede situasjoner.

A single supplier will often be involved in situations of both types. The supplier may purchase some materials or components from standard inventory without contractual quali­ ty assurance requirements, and purchase others with con­ tractual quality assurance requirements. The same supplier may seil some products in non-contractual situations and others in contractual situations.

6

Typer av standarder for kvalitets­ systemer

6

Types of International Standards on quality systems

Som angitt i punkt 1, er de følgende to typer standarder for kvalitetssystemer dekkende for de forskjellige situasjoner som er beskrevet i punkt 5.

As indicated in clause 1, the following two types of stan­ dards, which embody the needs of the different situations classified in clause 5, are presented in this series of ISO International Standards on quality systems:

a) NS-ISO 9004 gir (sammen med denne standard), ret­ ningslinjer for kvalitetsledelse for alle typer organisasjo­ ner.

a) ISO 9004 (together with this International Standard) gives guidance to all organizations for quality manage­ ment purposes.

b) NS-ISO 9001, NS-ISO 9002 og NS-ISO 9003 brukes ved ekstern kvalitetssikring i kontraktrettede situasjoner.

b) ISO 9001, ISO 9002 and ISO 9003 are used for external quality assurance purposes in contractual situations.

7

Bruk av standarder for kvalitetssystemer ved kvalitetsledelse

7

Use of International Standards on quality systems for quality management purposes

Etter at denne standard er gjennomgått, bør man studere NS-ISO 9004 for å utvikle og iverksette et kvalitetssystem og for å fastlegge i hvilket omfang det enkelte kvalitetssystemelementet er aktuelt.

After this International Standard has been consulted, refe­ rence should be made to ISO 9004 in order to develop and implement a quality system and to determine the extent to which each quality system element is applicable.

NS-ISO 9004 gir veiledning om tekniske, administrative og menneskelige faktorer som påvirker produkters og tjenes­ ters kvalitet i alle faser av kvalitetskretsen, fra behov regi­ streres til kunden er fornøyd. Gjennom hele NS-ISO 9004 er det lagt vekt på at kundens behov blir tilfredsstilt, at funksjonelt ansvar blir fastlagt og på betydningen av å be­ dømme (så vidt mulig) potensielle risikoer og fordeler. Alle disse forhold bør vurderes ved etablering og vedlikehold av et effektivt kvalitetssystem.

ISO 9004 provides guidance on the technical, administra­ tive and human factors affecting the quality of products or Services, at all stages of the quality loop from detection of need to customer satisfaction. Throughout ISO 9004, emphasis is placed on the satisfaction of the customer’s need, the establishment of functional responsibilities and the importance of assessing (as far as possible) the potential risks and benefits. All these aspects should be considered in establishing and maintaining an effective quality system.

198

7

NS-ISO 9000

8

Bruk av standarder for kvalitetssystemer i kontraktsammenheng

8

Use of International Standards on quality systems for contractual purposes

8.1

Generelt

8.1

General

Etter ha gjennomgått denne standard bør kunde og leverandør studere NS-ISO 9001, NS-ISO 9002 og NS-ISO 9003 for å bestemme hvilken av dem som er mest anvendelig for kontrakten, og hvilke spesifikke tilpasninger som eventuelt må gjøres.

After this International Standard has been consulted, the purchaser and supplier should refer to ISO 9001, ISO 9002 and ISO 9003 to determine which of these International Standards is most relevant to the contract, and what specific adaptations, if any, have to be made.

Valget og anvendelsen av en standard for kvalitetssikring bør gi fordeler for både kunde og leverandør. Vurdering av risikoer, kostnader og fordeler for begge parter vil være bestemmende for omfanget og innholdet av gjensidig infor­ masjon, og de tiltak som hver part må sette i verk for å gi tilstrekkelig tillit til at den forutsatte kvalitet vil bli opp­ nådd.

The selection and application of a model for quality assur­ ance appropriate to a given situation should provide benefits to both purchaser and supplier. Examining the risks, costs and benefits for both parties will determine the extent and nature of reciprocal information and the measures each party must take to provide adequate confidence that the intended quality will be achieved.

8.2

Valg av standard for kvalitetssikring

8.2.1

Generelt

8.2

Selection of model for quality assurance

8.2.1

General

Som angitt i orienteringen til hver av disse standardene, er visse kvalitetssystemelementer gruppert i hver av de tre atskilte standardene, basert på det «funksjonsmessige eller organisasjonsmessige potensial» som kreves av en leveran­ dør for produktet eller tjenesten.

As indicated in the introduetion to each of these three International Standards, certain quality system elements have been grouped into each of three distinet models based on the “functional or organizational capability” required of a supplier for the product or service:

a) NS-ISO 9001: til bruk når det er påkrevd at leveran­ døren sikrer overensstemmelse med spesifiserte krav gjennom flere faser, f.eks. utvikling/konstruksjon. til­ virkning, installasjon og ettersyn.

a) ISO 9001: for use when conformance to speeified re­ quirements is to be assured by the supplier during several stages which may inelude design/development, produetion, installation and servicing.

b) NS-ISO 9002: til bruk når det cr påkrevd at leveran­ døren sikrer overensstemmelse med spesifiserte krav ved tilvirkning og installasjon.

b) ISO 9002: for use when conformance to speeified re­ quirements is to be assured by the supplier during pro­ duetion and installation.

c) NS-ISO 9003: til bruk når kun sluttkontroll og sluttprøving hos leverandøren er påkrevd for å sikre overens­ stemmelse med spesifiserte krav.

c) ISO 9003: for use when conformance to speeified re­ quirements is to be assured by the supplier solely at final inspection and test.

8.2.2

Prosedyre for valg

Standard bør velges etter en systematisk vurdering av de faktorer som er beskrevet i punkt 8.2.3, med nødvendig oppmerksomhet på den økonomiske side.

8.2.2

Selection procedure

The model should be selected by systematic consideration of the factors described in 8.2.3 with due attention to the economic factor.

199

NS-ISO 9000

8

8.2.3 Valgfaktorer

8.2.3 Selection factors

I tillegg til de funksjonelle kriterier beskrevet i punkt 8.2.1 a), b) og c) er følgende seks faktorer ansett å være grunn­ leggende for valg av passende standard for et produkt eller en tjeneste:

In addition to the functional criteria detailed in 8.2.1 a) to 8.2.1 c), the following six factors are considered to be fundamental for selecting the appropriate model for a pro­ duct or service:

a) Kompleksitet i konstruksjonsprosessen

a) Design-process complexity.

Denne faktor omhandler vanskeligheten med å konstru­ ere produktet eller utforme tjenesten når konstruksjon eller utforming ennå ikke har funnet sted.

b) Konstruksjonsmodenhet

This factor deals with difficulty of designing the product or service if such product or service has yet to be de­ signed. b) Design maturity.

Denne faktor omhandler i hvilken grad den totale kon­ struksjon er kjent og prøvet, enten ved funksjonsprøving eller ved brukserfaring.

c) Tilvirkningsprosessens kompleksitet

This factor deals with the extern to which the total design is known and proven, either by performance tes­ ting or field experience.

c) Production-process complexity.

Denne faktor omhandler

This factor deals with

1) 2) 3) 4)

1) 2) 3) 4)

tilgjengelighet av utprøvde tilvirkningsprosesser behovet for å utvikle nye prosesser antall og forskjellige typer av prosessser som kreves den virkning prosessen(e) har på produktets eller tjenestens funksjon

d) Egenskaper ved produktet eller tjenesten

This factor deals with the complexity of the product or service, the number of interrelated characteristics, and the criticality of each characteristic for performance. e) Product or service safety.

Denne faktor omhandler risikoen for at svikt oppstår og konsekvensene av slik svikt. f) Økonomi

This factor deals with the risk of the occurrence of failure and the consequences of such failure. f) Economics.

Denne faktor omhandler leverandørens og kundens kostnader knyttet til de foregående faktorene, veid mot kostnader som følge av avvik ved produkt eller tjeneste.

8.3

200

Bevisføring og dokumentasjon

availability of proven production processes; need for development of new processes; number and variety of processes required; impact of the process(es) on the performance of product or service.

d) Product or service characteristics.

Denne faktor omhandler produktets eller tjenestens kompleksitet, antallet beslektede egenskaper, og hvor avgjørende hver egenskap er for funksjonsevnen.

e) Produktets eller tjenestens sikkerhet

the the the the the

This factor deals with the economic costs, to both supplier and purchaser, of the preceding factors weighed against costs due to nonconformities in the product or service.

8.3

Demonstration and documentation

Elementene i kvalitetssystemet bør være dokumentert og kunne bevises på en måte som samsvarer med kravene i den valgte standard.

The quality system elements should be documented and demonstrable in a manner consistent with the requirements of the selected model.

Bevis for elementene i kvalitetssystemet dreier seg om

Demonstration of the quality system elements refers to

a) kvalitetssystemets tilstrekkelighet (f.eks. for utvikling/ konstruksjon, tilvirkning, installasjon og ettersyn)

a) adequacy of the quality system (e.g. in design, produc­ tion, installation and servicing);

b) evnen til å frembringe produkter og tjenester som er i overensstemmelse med spesifiserte krav

b) capability to achieve product or service conformity with the specified requirements.

Art og grad av bevis kan variere fra en situasjon til en annen i henhold til kriterier som

The nature and degree of demonstration may vary from one situation to another in accordance with such criteria as

a) produktets eller tjenestens økonomi, bruk og bruksbetingelser

a) the economics, uses and conditions of use of the product or service;

b) kompleksitet og nyskapning forbundet med konstruk­ sjonen av produktet eller tjenesten

b) the complexity and innovation required to design the product or service;

c) kompleksitet og vanskelighet under tilvirkningen av produktet eller utførelsen av tjenesten

c) the complexity and difficulty of producing the product or service;

d) muligheten til å bedømme produktkvalitet og egnethet for bruk kun på grunnlag av sluttprøving av produktet

d) the ability to judge product quality and fitness for use on the basis of final product test alone;

e) sikkerhetskravene til produktet eller tjenesten

e) the safety requirements of the product or service;

f) leverandørens tidligere ytelser

f) the past performance of the supplier.

NS-ISO 9000

9

Dokumentasjonen kan inkludere kvalitetshåndbøker, be­ skrivelse av prosedyrer vedrørende kvalitet, kvalitetssystem-revisjonsrapporter og annen registrering vedrøren­ de kvalitet.

Documentation may include quality manuals, descriptions of quality-related procedures, quality system auditing reports and other quality records.

8.4

8.4

Evaluering før kontrakt

Pre-contract assessment

Evaluering av en leverandørs kvalitetssystem gjennomføres før kontraktinngåelse for å klarlegge leverandørens evne til å oppfylle kravene i NS-ISO 9001, NS-ISO 9002 og NS-ISO 9003 og, når aktuelt, eventuelle tilleggskrav. I mange tilfeller gjennomføres evalueringen direkte av kun­ den.

Assessments of a supplier’s quality system are utilized prior to a contract to determine the supplier’s ability to satisfy the requirements of ISO 9001, ISO 9002 or ISO 9003 and, when appropriate, supplementary requirements. In many cases, assessments are performed directly by the purchaser.

Etter avtale mellom kunde og leverandør kan bedømmelse før kontraktinngåelse delegeres til en organisasjon som er uavhengig av begge kontraktpartene. Antall eller omfang av evalueringene kan minimaliseres ved at NS-ISO 9001, NS-ISO 9002 og NS-ISO 9003 legges til grunn, og ved å anerkjenne tidligere bedømmelser som kunden eller en gjensidig akseptert uavhengig bedømmelsesorganisasjon har utført i overensstemmelse med disse standarder.

By agreement between purchaser and supplier, pre-con­ tract assessment may be delegated to an organization in­ dependent of both contracting parties. The number or the extent of assessments can be minimized by using ISO 9001, ISO 9002 or ISO 9003 and by recognizing previous assess­ ments carried out in accordance with these International Standards by the purchaser or by an agreed independent assessing organization.

8.5

Forhold ved utarbeidelse av kontrakt

8.5

Contract preparation aspects

8.5.1

Tilpasning

8.5.1

Tailoring

Erfaring har vist at av et bestemt lite antall tilgjengelige kvalitetssystemstandarder kan én velges som er tilstrekke­ lig til å dekke behovet i de fleste situasjoner. I visse tilfeller kan en imidlertid utelate enkelte av de systemelementene som er angitt i standarden. I andre tilfeller kan det være riktig å gjøre tilføyelser. Hvis dette viser seg nødvendig, bør det avtales mellom kunde og leverandør, og spesifise­ res i kontrakten.

8.5.2

Gjennomgåelse av kontraktfeste de elementer i kvalitetssystemet

Begge parter bør gjennomgå den foreslåtte kontrakt for å sikre at de forstår kravene til kvalitetssystemet og at kra­ vene kan godtas av begge parter med hensyn til økonomi og risiko.

8.5.3

Tilleggskrav vedrørende kvalitets­ sikring eller kvalitetssystem

Det kan være nødvendig å spesifisere tilleggskrav i kon­ trakten, f.eks. kvalitetsplaner, kvalitetsprogrammer og kvalitetsrevisjonsplaner.

8.5.4

Tekniske krav

De tekniske krav til produktet eller tjenesten er definert i kontraktens tekniske spesifikasjoner.

Experience has shown that with a small fixed number of International Standards available, one of the International Standards can be selected that will meet needs adequately for almost any situation. However, on occasions, certain quality system elements called for in the selected Inter­ national Standard may be deleted and, on other occasions, elements may be added. If this should prove necessary, it should be agreed between the purchaser and the supplier, and should be specified in the contract.

8.5.2

Review of contractual quality system elements

Both parties should review the proposed contract to be sure that they understand the quality system requirements and that the requirements are mutually acceptable considering the economics and risks in their respective situations.

8.5.3

Supplementary quality assurance or quality system requirements

There may be a need to specify supplementary require­ ments in the contract, such as quality plans, quality programmes, quality audit plans, etc.

8.5.4

Technical requirements

The technical requirements of the product or service are defined in the technical specifications of the contract.

201

NS-ISO 9000 Tillegg A/Annex A

10

Tillegg A

Annex A

Kryssreferanser for elementer i kvalitetssystemet

Cross-reference list of quality system elements

Tillegget er til informasjon. Det inngår ikke som en del av standardens bestemmelser.

This annex is given for information purposes and does not form an integral part of the standard.

Punkt i Clause in NS-ISO 9004

4 5 5.4 6 7

8

9 10

11 11.2

11.7 12

13

14 15 16

16.2 17

17.3 18 19 20

Overskrift Title

Ledelsens ansvar. Management responsibility Prinsipper for kvalitetssystemer. Quality system principles Revisjon av kvalitetssystemet (intern) Auditing the quality system (internal) Økonomi. Kvalitetsrelaterte kostnader Economics. Quality-reiated cost considerations Kvalitet ved markedsføring (kontraktgjennomgåelse) Quality in marketing (contract review) Kvalitet ved spesifisering og konstruksjon (styring av utvikling og konstruksjon) Quality in specification and design (design control) Kvalitet ved anskaffelse (innkjøp) Quality in procurement (purchasing) Kvalitet ved tilvirkning (prosess-styring) Quality in production (process control) Styring av tilvirkning. Control of production Materialstyring og sporbarhet (produktidentifikasjon og sporbarhet) Material control and traceability (product identification and traceability) Styring av kontrollstatus (kontroll- og prøvingsstatus) Control of verification status (inspection and test status) Produktverifikasjon (kontroll og prøving) Product verification (inspection and testing) Styring av måle- og prøvingsutstyr (kontroll-, måle- og prøvingsutstyr) Control of measuring and test equipment (inspection, measuring and test equipment) Avvik (styring av produkt med avvik) Nonconformity (control of nonconforming product) Korrigerende tiltak. Corrective action Håndtering og oppfølgingsaktiviteter (håndtering, lagring, pakking og levering) Handling and post-production functions (handling, storage, packaging and delivery) Service etter levering. After-sales servicing Dokumentasjon av kvalitet (dokumentstyring) Quality documentation and records (document control) Dokumentasjon. Quality records Personell (opplæring). Personnel (training) Produktsikkerhet og produktansvar. Product safety and liability Bruk av statistiske metoder (statistiske teknikker) Use of statistical methodes (statistical techniques) Produkter levert av kunde. Purchaser supplied product

Forklaring:

4.1 4.2

4.1 4.2

>

4.17 >

4.16

C

4.3

•

O

4.4

•

4.6

>

4.5

•

4.9 4.9

•


4.7

•

4.4

f)

4.12 •

4.11 •

4.7

C

4.10 •

4.9

>

4.5

f)

4.11 •

4.10 •

4.6

r

4.13 • 4.14 •

4.12 > 4.13 •

4.8


4.15 • 4.17 f)

4.3 C 4.10 f) 4.11 O

4.20 • 4.7 •

4.18 • 4.6 •

4.12

Key

# Full requirement

C Less stringent than ISO 9001

O Reduserte krav i forhold til NS-ISO 9002

O Less stringent than ISO 9002

-

4.1 4.2

4.3

C Reduserte krav i forhold til NS-ISO 9001 Elementet er ikke med

C

• •

• Fulle krav

-

202

T ilsvarende punlrt i Corr esponding clai se in NS-ISO 9001 NS-ISO 9002 NS-ISO 9003

Element not present

O

NS-ISO 9000 Tillegg A/Annex A

11

Merknader

Notes

1 Punktoverskriftene i tabellen over er tatt fra NS-ISO 9004. Overskriftene i parentes er tatt fra det tilsva­ rende punkt i NS-ISO 9001, NS-ISO 9002 og NS-ISO 9003.

1 The clause (or sub-clause) titles quoted in the table above have been taken from ISO 9004; the titles given in parentheses have been taken from the corresponding clauses and subclauses in ISO 9001, ISO 9002 and ISO 9003.

2 Man skal være oppmerksom på at kravene i kvalitetssystemelementene i NS-ISO 9001, NS-ISO 9002 og NS-ISO 9003 i mange tilfeller, men ikke alltid, er like.

2 Attention is drawn to the fact that the quality system ele­ ment requirements in ISO 9001, ISO 9002 and ISO 9003 are in many cases, but not in every case, identical.

203

NORSK STANDARD

NS-ISO 9001

Utarbeidet av

1. utg. mars 1988

Norsk Verkstedsindustris Standardiseringssentral (NVS)

UDK 658.56

Side/Page 1 (13) Erstatter NS 5801, 1. utgave 1981.

Supersedes NS 5801, Ist edition 1981.

Kvalitetssystemer

Quality systems

Kvalitetssikring ved utvikling/ konstruksjon, tilvirkning, installasjon og ettersyn

Model for quality assurance in design/ development, production, installation and servicing

Internasjonal standard ISO 9001-1987 er fastsatt som euro­ peisk standard EN 29 001.

International Standard ISO 9001-1987 has been adopted as European standard EN 29 001.

Standarden er fastsatt som Norsk Standard NS-ISO 9001.

The standard has been adopted as Norwegian Standard NS-ISO 9001.

Den engelske versjon av ISO 9001 er gjengitt sammen med en norsk oversettelse.

The English version of ISO 9001 is reproduced together with a Norwegian translation.

Hvis ikke annet er avtalt, er den norske teksten bindende.

Unless otherwise agreed the Norwegian text is binding.

Innhold 0 1 1.1 1.2 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20

Orientering Formål og bruksområde Formål Bruksområde Referanser Definisjoner Krav til kvalitetssystemet Ledelsens ansvar Kvalitetssystemet Kontraktgjennomgåelse Styring av utvikling og konstruksjon Dokumentstyring Innkjøp Produkter levert av kunden Produktidentifikasjon og sporbarhet Prosesstyring Kontroll og prøving Kontroll-, måle- og prøvingsutstyr Kontroll- og prøvingsstatus Awiksbehandling Korrigerende tiltak Håndtering, lagring, pakking og levering Registreringer Interne kvalitetsrevisjoner Opplæring Ettersyn Statistiske teknikker

Contents 0 1 1.1 1.2 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20

Introduction Scope and field of application Scope Field of application References Definitions Quality system requirements Management responsibility Quality system Contract review Design control Document control Purchasing Purchaser supplied product Product Identification and traceability Process control Inspection and testing Inspection, measuring and test equipment Inspection and test status Control of nonconforming product Corrective action Handling, storage, packaging and delivery Quality records Internal quality audits Training Servicing Statistical techniques

204 Prisgr. 16

Fastsatt av Norges Standardiseringsforbund (NSF)

© NSF

Gjengivelse uten tillatelse forbudt

NS-ISO 9001

Orientering

0

2

Introduction

0

Denne standard er én av en serie på tre alternative stan­ darder som behandler kvalitetssystemer som kan brukes ved ekstern kvalitetssikring. De tre standarder er egnet til anvendelse i kontraktforhold mellom to parter og innehol­ de- krav til kvalitetssystemer i forskjellig omfang:

This International Standard is one of a series of three Inter­ national Standards dealing with quality systems that can be used for external quality assurance purposes. The alter­ native quality assurance models, set out in the three Inter­ national Standards listed below, represent three distinct forms of “functional or organizational capability” suitable for two-party contractual purposes:

- NS-ISO 9001 Kvalitetssystemer. Kvalitetssikring ved utvikling/konstruksjon, tilvirkning, installasjon og ettersyn

- ISO 9001, Quality systems - Model for quality assur­ ance in design/development, production, installation and servicing

Til bruk når det er påkrevd at leverandøren sikrer overensstemmelse med spesifiserte krav gjennom flere faser, f.eks. utvikling/konstruksjon, tilvirkning, instal­ lasjon og ettersyn.

For use when conformance to specified requirements is to be assured by the supplier during several stages which may include design/development, production, installation and servicing.

- NS-ISO 9002 Kvalitetssystemer. Kvalitetssikring ved tilvirkning og installasjon

- ISO 9002, Quality systems - Model for quality assur­ ance in production and installation

Til bruk når det er påkrevd at leverandøren sikrer overensstemmelse med spesifiserte krav ved tilvirk­ ning og installasjon.

For use when conformance to specified requirements is to be assured by the supplier during production and installation.

- NS-ISO 9003 Kvalitetssystemer. Kvalitetssikring ved sluttkontroll og siuttprøving

- ISO 9003, Quality systems - Model for quality assur­ ance in final inspection and test

Til bruk når kun sluttkontroll og siuttprøving hos le­ verandøren er påkrevd for å sikre overensstemmelse med spesifiserte krav.

For use when conformance to specified requirements is to be assured by the supplier solely at final inspec­ tion and test.

Det understrekes at de kvalitetssystemkravene som er spe­ sifisert i denne standard, i NS-ISO 9002 og NS-ISO 9003 er utfyllende (ikke alternative) til de spesifiserte tekniske krav (kravene til produkt/tjeneste).

It is emphasized that the quality system requirements speci­ fied in this International Standard. ISO 9002 and ISO 9003 are complementary (not alternative) to the technical (product/service) specified requirements.

Hensikten er at disse standarder normalt skal brukes slik de foreligger, men i enkelte tilfeller kan det være nødvendig å tilpasse standardene til spesielle kontraktsituasjoner. ISO 9000 angir retningslinjer for slik tilpassing, i tillegg til valg av passende standard, dvs. NS-ISO 9001, NS-ISO 9002 eller NS-ISO 9003.

It is intended that these International Standards will normally be adopted in their present form, but on occasions they may need to be tailored for specific contractual situa­ tions. ISO 9000 provides guidance on such tailoring as well as selection of the appropriate quality assurance model, viz ISO 9001, ISO 9002 or ISO 9003.

1

Formål og bruksområde

1

Scope and field of application

Formål

1.1

Scope

1.1

Standarden spesifiserer krav til kvalitetssystemer for bruk i de tilfeller der en kontrakt mellom to parter krever at leve­ randøren skal bevise sine evner til å utvikle/konstruere og levere produkter.

This International Standard specifies quality system re­ quirements for use where a contract between two parties requires the demonstration of a suppliers capability to design and supply product.

Hensikten med de kravene som er spesifisert i standarden, er først og fremst å forebygge avvik i alle faser fra utvikling/ konstruksjon til ettersyn.

The requirements specified in this International Standard are aimed primarily at preventing nonconformity at all stages from design through to servicing.

1.2

Bruksområde

1.2

Field of application

Standarden kan brukes i følgende kontraktsituasjoner:

This International Standard is applicable in contractual situations when

a) når kontrakten krever utvikling/konstruksjon og kra­ vene til produkt i hovedsak er gitt i form av krav til ytelse (funksjon), eller når disse må fastlegges

a) the contract specifically requires design effort and the product requirements are stated principally in performance terms or they need to be establised;

b) når tillit til at produktet stemmer overens med de spesi­ fiserte krav, kan oppnås ved at leverandøren kan bevise sin evne til å gjennomføre utvikling og konstruksjon, tilvirk­ ning, installasjon og ettersyn

b) confidence in product conformance can be attained by adequate demonstration of certain supplier’s capabilities in design, development, production, installation and ser­ vicing.

205

3

Referanser

2

2

References

ISO 8402, Quality - Vocabulary

ISO 8402, Quality - Vocabulary

ISO 9000, Quality management and quality assurance standards - Guidelines for selection and use

ISO 9000, Quality management and quality assurance standards - Guidelines for selection and use

Definisjoner

3

Definitions

3

For termer og definisjoner se ISO 8402.

For the purposes of this International Standard, the defini­ tions given in ISO 8402 apply.

Merknad - I denne standard skal termen «produkt» også dekke «tjeneste» når det passer.

Note - For the purposes of this International Standard, the term “product” is also used to denote “service”, as appropriate.

4

Krav til kvalitetssystemet

4

Quality system requirements

4.1

Ledelsens ansvar

4.1

Management responsibility

4.1.1

Kvalitetspolitikk

4.1.1

Quality policy

Leverandørens ledelse skal fastlegge og dokumentere be­ driftens politikk, målsettinger for kvalitet og ledelsens for­ pliktelser i denne sammenheng. Leverandøren skal forvisse seg om at denne politikk blir forstått, etterlevd og vedlike­ holdt på alle organisasjonsnivåer.

4.1.2

Organisasjon

The supplier’s management shall define and document its policy and objectives for, and commitment to, quality. The supplier shall ensure that this policy is understood, implemented and maintained at all levels in the organization.

4.1.2

Organization

4.1.2.1 Ansvar og myndighet

4.1.2.1 Responsibility and authority

Ansvar, myndighet og samarbeidsforhold skal fastlegges for alt personell som leder, utfører og verifiserer arbeid som innvirker på kvalitet; spesielt gjelder dette personell som må ha organisasjonsmessig frihet og myndighet til å

The responsibility, authority and the interrelation of all personnel who manage, perform and verify work affecting quality shall be defined; particularly for personnel who need the organizational freedom and authority to

a)

initiere tiltak for å forebygge avvik

a) initiate action to prevent the occurrence of product nonconformity;

b)

avdekke og registrere kvalitetsproblemer

b)

c) initiere, anbefale eller sørge for løsninger gjennom fastsatte kanaler d)

206

NS-ISO 9001

verifisere iverksettingen av tiltak

identify and record any product quality problems;

c) initiate, recommend or provide Solutions through designated channels; d)

verify the implementation of Solutions;

e) styre den videre bearbeiding, overlevering eller instal­ lasjon av produkter med avvik inntil feilene eller de util­ fredsstillende forholdene er rettet

e) control further processing, delivery or installation of nonconforming product until the deficiency or unsatisfactory condition has been corrected.

4.1.2.2 Ressurser og personell for verifikasjon

4.1.2.2 Verification resources and personnel

Leverandøren skal klarlegge behovene for intern verifika­ sjon, skaffe til veie tilstrekkelige ressurser og utpeke kom­ petent personell til å utføre verifikasjonene (se punkt 4.18).

The supplier shall identify in-house verification require­ ments, provide adequate resources and assign trained per­ sonnel for verification activities (see 4.18).

Verifikasjonene skal omfatte kontroll, prøving og overvå­ king av utvikling/konstruksjons-, tilvirknings-, installa­ sjons- og ettersynsprosessene og/eller produkter. Konstruksjonsgjennomgåelser og revisjoner av kvalitetssyste­ met, prosessene og/eller produktet skal utføres av personell som er uavhengig av dem som er direkte ansvarlige for arbeidet som utføres.

Verification activities shall include inspection, test and monitoring of the design, production, installation and servicing processes and/or product; design reviews and audits of the quality system, processes and/or product shall be carried out by personnel independent of those håving direct responsibility for the work being performed.

NS-ISO 9001

4

4.1.2.3 Ledelsens representant

4.1.2.3 Management representative

Leverandøren skal utpeke en representant for ledelsen som, uavhengig av andre plikter, skal ha klart angitt myn­ dighet og ansvar for å påse at kravene i denne standard oppfylles og etterleves.

The supplier shall appoint a management representative who, irrespective of other responsibilities, shall have defined authority and responsibility for ensuring that the re­ quirements of this International Standard are implemented and maintained.

4.1.3

Ledelsens gjennomgåelse

4.1.3

Management review

Kvalitetssystemet som er iverksatt for å tilfredsstille krave­ ne i denne standard, skal gjennomgås av leverandørens le­ delse med passende mellomrom for å påse at det til enhver tid er hensiktsmessig og effektivt. Registreringer fra slike gjennomgåelser skal oppbevares (se punkt 4.16).

The quality system adopted to satisfy the requirements of this International Standard shall be reviewed at appropriate intervals by the suppliefs management to ensure its continuing suitability and effectiveness. Records of such reviews shall be maintained (see 4.16).

Merknad - Ledelsens gjennomgåelse omfatter vanligvis vurdering av resultatene fra interne kvalitetsrevisjoner (se punkt 4.17), men utføres av eller på vegne av leverandørens ledelse, dvs. av ledere med direkte ansvar for systemet.

Note - Management reviews normally include assessment of the results of intemal quality audits, but are carried out by, or on behalf of, the supplier’s management, viz man­ agement personnel håving direct responsibility for the system. (See 4.17.)

4.2

4.2

Kvalitetssystemet

Quality system

Leverandøren skal etablere og vedlikeholde et dokumen­ tert kvalitetssystem som et middel til å sikre at produkter tilfredsstiller spesifiserte krav. Dette skal omfatte

The supplier shall establish and maintain a documented quality system as a means of ensuring that product conforms to specified requirements. This shall include

a) utarbeidelse av dokumenterte prosedyrer og instrukser for kvalitetssystemet i samsvar med kravene i denne stan­ dard

a) the preparation of documented quality system procedures and instructions in accordance with the requirements of this International Standard;

b) effektiv gjennomføring av kvalitetssystemets dokumen­ terte prosedyrer og instrukser

b) the effective implementation of the documented quality system procedures and instructions.

Merknad - For å kunne tilfredsstille spesifiserte krav må følgende aktiviteter overveies i tide:

Note - In meeting specified requirements, timely consideration needs to be given to the following activities:

a) utarbeidelse av kvalitetsplaner og en kvalitetshåndbok i samsvar med de spesifiserte krav

a) the preparation of quality plans and a quality manual in accordance with the specified requirements;

b) avklaring av behov for og anskaffelse av nødvendige styringssystemer, prosessutstyr, kontrollutstyr, hjelpeut­ styr, totale tilvirkningsressurser og kompetanse for å oppnå den kvalitet som kreves

b) the identification and acquisition of any Controls, pro­ cesses, inspection equipment, fixtures, total production resources and skills that may be needed to achieve the re­ quired quality;

c) nødvendig oppdatering av kvalitetsstyrings-, kontroll og prøvingsmetoder, inkludert utvikling av nytt måleutstyr

c) the updating, as necessary, of quality control, inspection and testing techniques, including the development of new instrumentation;

d) klarlegging av eventuelle krav til målinger som går ut over nåværende muligheter, slik at måleutstyr med de nød­ vendige egenskaper kan utvikles i tide

d) the identification of any measurement requirement involving capability that exceeds the known state of the art in sufficient time for the needed capability to be developed;

e) avklaring av akseptkriterier for alle egenskaper og krav, også dem som omfatter subjektive vurderinger

e) the clarification of standards of acceptability for all features and requirements, including those which contain a subjective element;

f) kontroll av samsvar mellom konstruksjonen, tilvirk­ ningsprosessen, installasjonen, kontroll- og prøvingsprosedyrer og tilhørende dokumentasjon

f) the compatibility of the design, the production process, installation, inspection and test procedures and the applicable documentation;

g) klarlegging av behov for registreringer og forberedelse av registreringene (se punkt 4.16)

g) the identification and preparation of quality records (see 4.16).

207

5

4.3

Kontraktgjennomgåelse

4.3

Contract review

Leverandøren skal etablere og vedlikeholde en prosedyre for kontraktgjennomgåelse og koordinering av disse aktivi­ teter.

The supplier shall establish and maintain procedures for contract review and for the coordination of these activities.

Hver kontrakt skal gjennomgås av leverandøren for å sikre at

Each contract shall be reviewed by the supplier to ensure that

a) kravene er tilstrekkelig definert og dokumentert

a) the requirements are adequately defined and documented;

b) alle krav som avviker fra dem i tilbudet, blir klarlagt og behandlet

b) any requirements differing from those in the tender are resolved;

c) leverandøren er i stand til å oppfylle kontraktens krav

c) the supplier has the capability to meet contractual re­ quirements.

Registreringer fra slike kontraktgjennomgåelser skal opp­ bevares (se punkt 4.16).

Records of such contract reviews shall be maintained (see 4.16).

Merknad - Kontraktgjennomgåelser, samarbeid og kom­ munikasjon i leverandørens organisasjon bør koordineres med kundens organisasjon, når det er behov for dette.

Note - The contract review activities, interfaces and communication within the supplier’s organization should be coordinated with the purchaser’s organization, as appropriate.

4.4

Styring av utvikling og konstruksjon

4.4

Design control

4.4.1

Generelt

4.4.1

General

Leverandøren skal etablere og vedlikeholde prosedyrer for å styre og verifisere utvikling og konstruksjon, slik at spesi­ fiserte krav blir oppfylt.

4.4.2

Planlegging

Leverandøren skal utarbeide planer som fastlegger ansva­ ret for den enkelte aktivitet under utvikling og konstruk­ sjon. Planene skal beskrive eller gi henvisninger til disse aktivitetene og skal holdes oppdatert under gjennomførin­ gen.

208

NS-ISO 9001

The supplier shall establish and maintain procedures to control and verify the design of the product in order to ensure that the specified requirements are met.

4.4.2

Design and development planning

The supplier shall draw up plans that identify the responsibility for each design and development activity. The plans shall describe or reference these activities and shall be updated as the design evolves.

4.4.2.1 Oppgavefordeling

4.4.2.1 Activity assignment

Utviklings-, konstruksjons- og verifikasjonsaktivitetene skal planlegges og fordeles til kvalifisert personell som har de nødvendige hjelpemidler.

The design and verification activities shall be planned and assigned to qualified personnel equipped with adequate re­ sources.

4.4.2.2 Organisatoriske og tekniske grensesnitt

4.4.2.2 Organizational and technical interfaces

Organisatoriske og tekniske grensesnitt mellom forskjellige enheter skal klarlegges. Nødvendig informasjon skal doku­ menteres, oversendes og gjennomgås regelmessig.

Organizational and technical interfaces between different groups shall be identified and the necessary information documented, transmitted and regularly reviewed.

4.4.3

4.4.3

Konstruksjonsgrunnlag

Design input

Kravspesifikasjonene og konstruksjonsforutsetningene skal klarlegges, dokumenteres og gjennomgås av leverandøren for å avgjøre om de er formålstjenlige.

Design input requirements relating to the product shall be identified, documented and their selection reviewed by the supplier for adequacy.

Ufullstendige, tvetydige eller motstridende krav skal avkla­ res med vedkommende som har stilt kravene.

Incomplete, ambiguous or conflicting requirements shall be resolved with those responsible for drawing up these re­ quirements.

NS-ISO 9001

4.4.4

Konstruksjonsresultater

6

4.4.4

Design output

Resultatene fra utvikling og konstruksjon skal dokumente­ res i form av krav, beregninger og analyser.

Design output shall be documented and expressed in terms of requirements, calculations and analyses.

Resultatene skal

Design output shall

a) tilfredsstille kravspesifikasjonene og konstruksjonsforutsetningene

a) meet the design input requirements;

b) inneholde eller henvise til kriterier for godkjenning

b) contain or reference acceptance criteria;

c) oppfylle relevante myndighetskrav, selv om disse ikke er angitt i kravspesifikasjonene og konstruksjonsforutsetningene

c) conform to appropriate regulatory requirements whether or not these have been stated in the input infor­ mation;

d) angi de egenskaper ved konstruksjonen som er avgjø­ rende for sikker og riktig virkemåte av produktet

d) identify those characteristics of the design that are crucial to the safe and proper functioning of the product.

4.4.5

4.4.5

Verifikasjon av konstruksjonen

Design verification

Leverandøren skal planlegge, etablere, dokumentere og pålegge kompetent personell oppgaver for å verifisere kon­ struksjonen.

The supplier shall plan, establish, document and assign to competent personnel functions for verifying the design.

Verifikasjonen skal bekrefte at resultatene fra utvikling og konstruksjon oppfyller kravspesifikasjonene og konstruksjonsforutsetningene (se punkt 4.4.4), ved hjelp av egnede tiltak, f.eks.

Design verification shall establish that design output meets the design input requirement (see 4.4.4) by means of design control measures such as:

a) gjennomføring og registrering av konstruksjonsgjennomgåelser (se punkt 4.16)

a) holding and recording design reviews (see 4.16);

b) kvalifikasjonsprøvinger og demonstrasjoner

b) undertaking qualification tests and demonstrations;

c) alternative beregninger

c) carrying out alternative calculations;

d) sammenligning med tilsvarende utprøvd konstruksjon, hvis tilgjengelig

d) comparing the new design with a similar proven design, if available.

4.4.6

Endringer av konstruksjonen

4.4.6

Design changes

Leverandøren skal etablere og vedlikeholde prosedyrer for identifikasjon, dokumentasjon og hensiktsmessig gjennom­ gåelse og godkjenning av alle endringer.

The supplier shall establish and maintain procedures for the identification, documentation and appropriate review and approval of all changes and modifications.

4.5

Dokumentstyring

4.5

Document control

4.5.1

Godkjenning og utgivelse

4.5.1

Document approval and issue

Leverandøren skal etablere og vedlikeholde prosedyrer for styring av alle dokumenter som er knyttet til krav i denne standard. Disse dokumenter skal gjennomgås og godkjen­ nes av bemyndiget personell før utgivelse.

The supplier shall establish and maintain procedures to control all documents and data that relate to the require­ ments of this International Standard. These documents shall be reviewed and approved for adequacy by authorized personnel prior to issue.

Denne styringen skal sikre at

This control shall ensure that

a) riktige utgaver av gjeldende dokumenter er tilgjengelige på alle steder der det utføres aktiviteter som er vesentlige for at kvalitetssystemet skal fungere effektivt

a) the pertinent issues of appropriate documents are avail­ able at all locations where operations essential to the effective functioning of the quality system are performed;

b) foreldede dokumenter snarest blir fjernet fra alle utgivelses- og brukersteder

b) obsolete documents are promptly removed from all points of issue or use.

209

7

4.5.2

Endring av dokumenter

4.5.2

Document c h a n ge s/m o d i f i c a t i o n s

Endring av dokumenter skal gjennomgås og godkjennes av de samme funksjoner/organisasjonsenheter som opprinne­ lig gjennomgikk og godkjente dokumentene, med mindre annet er uttrykkelig fastlagt. De ansvarlige i organisasjonen skal ha tilgang til relevant bakgrunnsinformasjon.

Changes to documents shall be reviewed and approved by the same functions/organizations that performed the origi­ nal review and approval unless specifically designated otherwise. The designated organizations shall have access to pertinent background information upon which to base their review and approval.

Der det er mulig, skal endringer angis i selve dokumentet eller i vedleggene.

Where practicable, the nature of the change shall be identified in.the document or the appropriate attachments.

En dokumentoversikt eller et likeverdig hjelpemiddel skal utarbeides for å identifisere gyldige utgaver av dokumen­ tene; dette for å utelukke bruk av feilaktige dokumenter.

A master list or equivalent document control procedure shall be established to identify the current revision of docu­ ments in order to preclude the use of non-applicable docu­ ments.

Dokumenter skal utgis på nytt når antall endringer som er foretatt, gjør dette hensiktsmessig.

Documents shall be re-issued after a practical number of changes have been made.

4.6

Innkjøp

4.6

Purchasing

4.6.1

Generelt

4.6.1

General

Leverandøren skal påse at innkjøpte produkter stemmer overens med spesifiserte krav.

4.6.2

Vurdering av underleverandører

The supplier shall ensure that purchased product conforms to specified requirements.

4.6.2

Assessment of sub-contractors

Leverandøren skal velge underleverandører ut fra deres evne til å tilfredsstille kravene til underleveransen. Leve­ randøren skal opprette og vedlikeholde oversikt over godkjennbare underleverandører (se punkt 4.16).

The supplier shall select sub-contractors on the basis of their ability to meet sub-contract requirements, including quality requirements. The supplier shall establish and maintain records of acceptable sub-contractors (see 4.16).

Valget av underleverandører, og type og omfang av kon­ troll som utføres av leverandøren, skal være avhengig av underleveransens art og eventuelle registreringer fra tidli­ gere underleveranser.

The selection of sub-contractors, and the type and extent of control exercised by the supplier, shall be dependent upon the type of product and. where appropriate, on records of sub-contractors’ previously demonstrated capability and performance.

Leverandøren skal påse at kvalitetssikringen underleverandøren er tilfredsstillende.

hos

The supplier shall ensure that quality system Controls are effective.

Innkjøpsdokumenter skal inneholde opplysninger som klart beskriver det bestilte produktet. Opplysningene kan omfatte

Purchasing documents shall contain data clearly describing the product ordered, including, where applicable,

a) type, klasse, utførelse, variant eller annen presis identi­ fikasjon

a) the type, class, style, grade or other precise identifica­ tion;

b) benevnelse eller annen entydig identifikasjon, gyldig ut­ gave av spesifikasjoner, tegninger, prosesskrav, krav til kontroll og andre relevante tekniske opplysninger, innbe­ fattet krav til godkjenning eller kvalifisering av produktet, prosedyrer, prosessutstyr og personell

b) the title or other positive identification, and applicable issue of specifications, drawings, process requirements, in­ spection instructions and other relevant technical data, in­ cluding requirements for approval or qualification of pro­ duct, procedures, process equipment and personnel;

c) benevnelse, nummer og utgave av den standard for kvalitetssystem som skal anvendes

c) the title, number and issue of the quality system Inter­ national Standard to be applied to the product.

Før utsendelse skal leverandøren gjennomgå og godkjenne innkjøpsdokumentene for å sikre at kravene er tilstrekkelig spesifisert.

The supplier shall review and approve purchasing docu­ ments for adequacy of specified requirements prior to release.

4.6.3

210

NS-ISO 9001

Innkjøpsdata

4.6.3

Purchasing data

NS-ISO 9001

4.6.4

Verifikasjon av innkjøpte produkter

8

4.6.4

Verification of purchased product

Der kontrakten spesifiserer det, skal kunden eller kundens representant ha rett til å verifisere hos underleverandøren, eller ved mottak, at innkjøpt produkt tilfredsstiller spesifi­ serte krav. Verifikasjon utført av kunden skal ikke frita leverandøren for ansvaret for å levere tilfredsstillende pro­ dukt og skal heller ikke utelukke senere avvisning.

Where specified in the contract, the purchaser or his repre­ sentative shall be afforded the right to verify at source or upon receipt that purchased product conforms to specified requirements. Verification by the purchaser shall not absolve the supplier of the responsibility to provide acceptable product nor shall it preclude subsequent rejection.

Når kunden eller kundens representant velger å utføre veri­ fikasjon hos underleverandøren, skal dette ikke brukes av leverandøren som bevis for effektiv kvalitetsstyring hos underleverandøren.

When the purchaser or his representative elects to carry out verification at the sub-contractor’s plant, such verification shall not be used by the supplier as evidence of effective control of quality by the sub-contractor.

4.7

Produkter levert av kunden

4.7

Purchaser supplied product

Leverandøren skal etablere og vedlikeholde prosedyrer for verifikasjon, lagring og vedlikehold av kundeleverte pro­ dukter som inngår i leveransen. Ethvert slikt produkt som kommer på aweie, ødelegges eller på annen måte er ubrukbart, skal registreres og rapporteres til kunden (se punkt 4.16).

The supplier shall establish and maintain procedures for verification, storage and maintenance of purchaser sup­ plied product provided for incorporation into the supplies. Any such product that is lost, damaged or is otherwise unsuitable for use shall be recorded and reported to the pur­ chaser (see 4.16).

Merknad - Verifikasjon utført av leverandøren fritar ikke kunden for ansvaret for å levere et tilfredsstillende pro­ dukt.

Note - Verification by the supplier does not absolve the purchaser of the responsibility to provide acceptable pro­ duct.

4.8

Produktidentifikasjon og sporbarhet

4.8

Product Identification and traceability

Leverandøren skal, når det er hensiktsmessig, etablere og vedlikeholde prosedyrer for identifisering av produktet mot tegninger, spesifikasjoner eller andre dokumenter, på alle trinn i tilvirkning, levering og installasjon.

Where appropriate, the supplier shall establish and main­ tain procedures for identifying the product from applicable drawings, specifications or other documents, during all stages of production, delivery and installation.

I den utstrekning sporbarhet er et spesifisert krav, skal enkeltprodukter eller partier ha en entydig identifikasjon. Denne skal registreres (se punkt 4,16).

Where, and to the extent that, traceability is a specified requirement, individual product or batches shall have a unique identification. This Identification shall be recorded (see 4.16).

4.9

Prosesstyring

4.9

Process control

4.9.1

Generelt

4.9.1

General

Leverandøren skal definere og planlegge tilvirknings- og eventuelt installasjonsprosesser som har direkte innvirk­ ning på kvaliteten, og sikre at disse prosessene utføres under styrte forhold. Styrte forhold skal omfatte følgende:

The supplier shall identify and plan the production and, where applicable, installation processes which directly affect quality and shall ensure that these processes are carried out under controlled conditions. Controlled conditions shall include the following:

a) dokumenterte arbeidsbeskrivelser som fastsetter frem­ gangsmåten ved tilvirkning og installasjon, når mangel på slike vil virke ugunstig på kvalitet, bruk av hensiktsmessig utstyr for tilvirkning og installasjon, tilfredsstillende ar­ beidsmiljø, overensstemmelse med standarder/koder og kvalitetsplaner

a) documented work instructions defining the manner of production and installation, where the absence of such in­ structions would adversely affect quality, use of suitable production and installation equipment, suitable working environment, compliance with reference standards/codes and quality plans;

b) overvåking og kontroll av egnede prosess- og produktegenskaper under tilvirkning og installasjon

b) monitoring and control of suitable process and product characteristics during production and installation;

c) godkjenning av prosesser og utstyr, når dette er aktuelt

c) the approval of processes and equipment as appropri­ ate; d) criteria for workmanship which shall be stipulated, to the greatest practicable extent, in written standards or by means of representative samples.

d) kriterier for faglig utførelse, som i størst mulig grad skal angis i form av skriftlige standarder eller representative prøver

211

NS-ISO 9001

9

4.9.2

Spesielle prosesser

4.9.2

Special processes

Dette er prosesser der resultatene ikke fullt ut kan verifise­ res ved etterfølgende kontroll og prøving av produktet, og der f.eks. tilvirkningsfeil først vil vise seg etter at produktet er tatt i bruk. Følgelig kreves kontinuerlig overvåking og/ eller etterlevelse av prosedyrer for å sikre at de spesifiserte kravene oppfylles. Disse prosessene skal kvalifiseres og oppfylle kravene i punkt 4.9.1.

These are processes, the results of which cannot be fully verified by subsequent inspection and testing of the product and where, for example, processing deficiencies may become apparent only after the product is in use. Accordingly, continuous monitoring and/or compliance with documented procedures is required to ensure that the speeified requirements are met. These processes shall be qualified and shall also comply with the requirements of 4.9.1.

Registreringer vedrørende kvalifiserte prosesser, utstyr og personell skal oppbevares i nødvendig omfang.

Records shall be maintained for qualified processes, equip­ ment and personnel, as appropriate.

4.10

Kontroll og prøving

4.10

Inspection and testing

4.10.1

Mottakskontroll

4.10.1

Receiving inspection and testing

4.10.1.1 Leverandøren skal sikre at mottatte produkter ikke benyttes eller bearbeides (bortsett fra de tilfeller som er nevnt i 4.10.1.2), før de er kontrollert eller overensstem­ melse med spesifiserte krav er verifisert på annen måte. Verifikasjon skal utføres i henhold til kvalitetsplanen eller dokumenterte prosedyrer.

4.10.1.1 The supplier shall ensure that incoming product is not used or processed (except in the circumstances described in 4.10.1.2) until it has been inspected or otherwise verified as conforming to speeified requirements. Verifica­ tion shall be in accordance with the quality plan or doeumented procedures.

4.10.1.2 Mottatt produkt som frigis for tilvirkning på grunn av spesielle omstendigheter, skal identifiseres klart og registreres (se punkt 4.16), slik at produktet straks kan tilbakekalles og erstattes hvis det konstateres avvik fra spesifiserte krav.

4.10.1.2 Where incoming product is released for urgent production purposes, it shall be positively identified and recorded (see 4.16) in order to permit immediate recall and replacement in the event of nonconformance to speeified requirements.

Merknad - Når metode og omfang av mottakskontroll skal fastlegges, bør en ta hensyn til den kontroll som er utført hos underleverandøren, og fremlagte dokumenterte bevis for overensstemmelse.

Note - In determining the amount and nature of receiving inspection, consideration should be given to the control exercised at source and doeumented evidence of quality conformance provided.

4.10.2

Kontroll og prøving under tilvirk­ ning

4.10.2

In-process inspection and testing

Leverandøren skal

The supplier shall

a) kontrollere, prøve og identifisere produkter i henhold til kvalitetsplanen eller dokumenterte prosedyrer

a) inspect, test and identify product as required by the quality plan or doeumented procedures;

b) sørge for at produktene stemmer overens med spesifi­ serte krav gjennom bruk av prosessovervåkings- og styringsteknikker

b) establish product conformance to speeified require­ ments by use of process monitoring and control methods;

c) holde produktene tilbake inntil foreskrevet kontroll og prøving er utført eller nødvendig dokumentasjon er mottatt og verifisert, unntatt når produktene frigis for videre be­ arbeiding etter en prosedyre som tillater tilbakekalling (se punkt 4.10.1). Frigivelse under sistnevnte betingelser skal ikke utelukke aktivitetene nevnt i punkt 4.10.2a).

c) hold product until the required inspection and tests have been completed or necessary reports have been received and verified except when product is released under positive recall procedures (see 4.10.1). Release under positive recall procedures shall not preelude the activities outlined in 4.10.2a);

d) identifisere produkter med avvik

d) identify nonconforming product.

4.10.3

Sluttkontroll og sluttprøving

Kvalitetsplanen eller dokumenterte prosedyrer for slutt­ kontroll og sluttprøving skal kreve at all foreskrevet kon­ troll og prøving, inklusive mottakskontroll og kontroll av produkter under tilvirkning, er utført, og at resultatene til­ fredsstiller spesifiserte krav.

212

4.10.3

Final inspection and testing

The quality plan or doeumented procedures for final in­ spection and testing shall require that all speeified inspec­ tion and test, ineluding those speeified either on receipt of product or in-process, have been carried out and that the data meets speeified requirements.

NS-ISO 9001

10

Leverandøren skal utføre all sluttkontroll og sluttprøving i henhold til kvalitetsplanen eller dokumenterte prosedyrer, slik at beviset for at sluttproduktet overensstemmer med spesifiserte krav, blir fullstendig.

The supplier shall carry out all final inspection and testing in accordance with the quality plan or documented pro-. cedures to complete the evidence of conformance of the finished product to the specified requirements.

Ingen produkter skal leveres før alle aktiviteter som er spesifisert i kvalitetsplanen eller dokumenterte prosedyrer, er tilfredsstillende utført, og tilhørende data og dokumen­ tasjon er tilgjengelig og godkjent.

No product shall be despatched until all the activities speci­ fied in the quality plan or documented procedures have been satisfactorily completed and the associated data and documentation is available and authorized.

4.10.4

4.10.4

Registreringer fra kontroll og prøving

Leverandøren skal foreta registreringer og oppbevare disse som bevis på at produktet er godkjent ved kontroll og/eller prøving med angitte kriterier for godkjenning (se punkt 4.16). 4.11

Kontroll-, måle- og prøvingsutstyr

Inspection and test records

The supplier shall establish and maintain records which give evidence that the product has passed inspection and/or test with defined acceptance criteria (see 4.16).

4.11

Inspection, measuring and test equipment

Leverandøren skal kontrollere, kalibrere og vedlikeholde kontroll-, måle- og prøvingsutstyr som brukes for å vise at produkter tilfredsstiller spesifiserte krav. Dette gjelder enten utstyret eies av leverandøren, leies eller skaffes til veie av kunden. Utstyret skal brukes slik at usikkerheten ved målingene er kjent og tilfredsstiller kravet til nøyaktig­ het.

The supplier shall control, calibrate and maintain inspec­ tion, measuring and test equipment, whether owned by the supplier, on loan, or provided by the purchaser. to demonstrate the conformance of product to the specified require­ ments. Equipment shall be used in a manner which ensures that measurement uncertainty is known and is consistent with the required measurement capability.

Leverandøren skal a) klarlegge hvilke målinger som skal gjøres, og kravet til nøyaktighet, og velge hensiktsmessig utstyr

The supplier shall

b) identifisere, kalibrere og justere alt kontroll-, måle- og prøvingsutstyr som kan påvirke kvalitet, ved foreskrevne intervaller eller før bruk, mot sertifisert utstyr som har gyl­ dig sporbarhet til nasjonale normaler. Der slike normaler ikke fins, skal grunnlaget for kalibrering dokumenteres.

b) identify, calibrate and adjust all inspection, measuring and test equipment and devices that can affect product quality at prescribed intervals, or prior to use, against certified equipment håving a known valid relationship to nationally recognized standards - where no such standards exist, the basis used for calibration shall be documented;

c) etablere, dokumentere og vedlikeholde kalibreringsprosedyrer med beskrivelse av utstyrstype, identifikasjons­ nummer, oppbevaringssted, kontrollhyppighet, kontroll­ metode, akseptkriterier og hva som skal gjøres hvis resulta­ tene ikke er tilfredsstillende

c) establish, document and maintain calibration proce­ dures, including details of equipment type, identification number, location, frequency of checks, check method, ac­ ceptance criteria and the action to be taken when results are unsatisfactory;

d) sikre at utstyret har påkrevd nøyaktighet og presisjon

d) ensure that the inspection, measuring and test equip­ ment is capable of the accuracy and precision necessary;

e) identifisere utstyret med egnet merke eller godkjent registrering for å vise kalibreringsstatus

e) identify inspection, measuring and test equipment with a suitable indicator or approved identification record to show the calibration status;

f) oppbevare registreringer fra kalibreringene av utstyret (se punkt 4.16) g) vurdere og dokumentere gyldigheten av tidligere kon­ troll- og prøvingsresultater hvis utstyret viser seg å være ute av kalibrering

f) maintain calibration records for inspection, measuring and test equipment (see 4.16);

h) sikre at miljømessige forhold er tilfredsstillende når kalibrering, kontroll, måling og prøving utføres

h) ensure that the environmental conditions are suitable for the calibrations, inspections, measurements and tests being carried out; i) ensure that the handling, preservation and storage of inspection, measuring and test equipment is such that the accuracy and fitness for use is maintained;

i) sikre at håndtering, beskyttelse og oppbevaring av utstyr er slik at nøyaktigheten og brukbarheten opprettholdes

a) identify the measurements to be made, the accuracy re­ quired and select the appropriate inspection, measuring and test equipment;

g) assess and document the validity of previous inspection and test results when inspection, measuring and test equip­ ment is found to be out of calibration;

213

NS-ISO 9001

11

j) beskytte utstyret, både maskinvare og programvare, mot forandringer som kan gjøre kalibreringen ugyldig

j) safeguard inspection, measuring and test facilities, including both test hardware and test software, from adjustments which would invalidate the calibration setting.

Når maskinvare (f.eks. jigger, fiksturer, maler, modeller) og programvare brukes som egnede hjelpemidler ved kon­ troll, skal disse kontrolleres før bruk i tilvirkning og instal­ lasjon og deretter ved fastsatte intervaller, for å bevise at de kan benyttes til å avgjøre om produktet kan godkjennes. Leverandøren skal fastsette omfanget og hyppigheten av slike kontroller og oppbevare registreringer som bevis på kontroll (se punkt 4.16). Konstruksjonsdata for utstyret skal gjøres tilgjengelig når kunden eller dennes represen­ tant krever det, for å avgjøre om utstyret er funksjonelt tilfredsstillende.

Where test hardware (e.g. jigs, fixtures, templates, patterns) or test software is used as suitable forms of inspec­ tion, they shall be checked to prove that they are capable of verifying the acceptability of product prior to release for use during production and installation and shall be rechecked at prescribed intervals. The supplier shall establish the extent and frequency of such checks and shall maintain records as evidence of control (see 4.16). Measurement design data shall be made available, when required by the purchaser or his representative, for verification that it is functionally adequate.

4.12

Kontroll- og prøvingsstatus

Inspection and test status

Kontroll- og prøvingsstatus for produkter skal angis ved merking, autoriserte stempler, skilt, merkelapper, følgekort, kontrollrapporter, programvare, fysisk plassering el­ ler andre egnede metoder som viser om produktene til­ fredsstiller kravene eller ikke ifølge den foretatte kontroll og prøving. Angivelse av kontroll- og prøvingsstatus skal opprettholdes i nødvendig grad gjennom tilvirkning og in­ stallasjon av produktet. Dette for å sikre at bare produkter som er godkjent i henhold til den foreskrevne kontroll og prøving, blir levert, brukt eller installert.

Registreringer skal angi den kontrollansvarlige som har fri­ gitt produktene (se punkt 4. 16).

Records shall identify the inspection authority responsible for the release of conforming product (see 4.16).

4.13

Awiksbehandling

Leverandøren skal etablere og vedlikeholde prosedyrer som hindrer utilsiktet bruk eller installasjon av produkter med avvik. Prosedyrene skal omfatte identifikasjon, doku­ mentasjon, vurdering, atskillelse (når dette er praktisk), disponering av produkter med avvik og informasjon til be­ rørte parter.

4.13.1

214

4.12

The inspection and test status of product shall be identified by using markings, authorized stamps, tags, labels, routing cards, inspection records, test software, physical location or other suitable means, which indicate the conformance or nonconformance of product with regard to inspection and tests performed. The identification of inspection and test status shall be maintained, as necessary, throughout pro­ duction and installation of the product to ensure that only product that has passed the required inspections and tests is despatched, used or installed.

Vurdering og disponering av produkter med avvik

4.13

Control of nonconforming product

The supplier shall establish and maintain procedures to en­ sure that product that does not conform to specified re­ quirements is prevented from inadvertent use or installa­ tion. Control shall provide for identification, documentation. evaluation, segregation (when practical), disposition of nonconforming product and for notification to the functions concemed.

4.13.1

Nonconformity review and disposition

Ansvaret for å vurdere og myndighet til å disponere pro­ dukter med avvik skal fastlegges.

The responsibility for review and authority for the disposi­ tion of nonconforming product shall be defined.

Produkter med avvik skal vurderes som fastlagt i de doku­ menterte prosedyrer. Produkter med avvik kan bli

Nonconforming product shall be reviewed in accordance with documented procedures. It may be

a) omarbeidet for å tilfredsstille spesifiserte krav

a) reworked to meet the specified requirements, or

b) godkjent ved awikstillatelse med eller uten reparasjon

b) accepted with or without repair by concession, or

c) omklassifisert for annet bruk

c) re-graded for alternative applications, or

d) avvist eller vraket

d) rejected or scrapped.

Når kontrakten krever det, skal foreslått bruk eller repara­ sjon av produkter som ikke oppfyller spesifiserte krav (se punkt 4.13.1b)), rapporteres til kunden eller dennes repre­ sentant for awikstillatelse. Beskrivelsen av godkjente av­ vik og reparasjoner skal registreres, for å angi den virkelige tilstanden (se punkt 4.16).

Where required by the contract, the proposed use or repair of product (see 4.13.1b)) which does not conform to speci­ fied requirements shall be reported for concession to the purchaser or his representative. The description of non­ conformity that has been accepted, and of repairs, shall be recorded to denote the actual condition (see 4.16).

Reparerte og omarbeidede produkter skal kontrolleres på nytt som fastlagt i de dokumenterte prosedyrer.

Repaired and reworked product shall be re-inspected in accordance with documented procedures.

NS-ISO 9001

4.14

Korrigerende tiltak

12

4.14

Corrective action

Leverandøren skal etablere, dokumentere og vedlikeholde prosedyrer for å

The supplier shall establish, document and maintain pro­ cedures for

a) undersøke årsaken til avvik og hvilke korrigerende til­ tak som er nødvendig for å hindre gjentakelse

a) investigating the cause of nonconforming product and the corrective action needed to prevent recurrence;

b) analysere alle prosesser, arbeidsoperasjoner, awikstillatelser, registreringer, ettersynsrapporter og klager fra kunder for å finne og fjerne potensielle årsaker til avvik

b) analysing all processes, work operations, concessions, quality records, service reports and customer complaints to detect and eliminate potential causes of nonconforming product;

c) iverksette forebyggende tiltak i samsvar med den fore­ liggende risiko

c) initiating preventative actions to deal with problems to a level corresponding to the risks encountered;

d) følge opp at korrigerende tiltak gjennomføres og er effektive

d) applying Controls to ensure that corrective actions are taken and that they are effective;

e) iverksette og registrere endringer i prosedyrer frem­ brakt av korrigerende tiltak

e) implementing and recording changes in procedures resulting from corrective action.

4.15

Håndtering, lagring, pakking og levering

4.15.1

Generelt

Leverandøren skal etablere, dokumentere og vedlikeholde prosedyrer for håndtering, lagring, pakking og levering av produkter.

4.15.2

Håndtering

Leverandøren skal anvende håndteringsmetoder og hjelpe­ midler som forhindrer skade eller forringelse.

4.15.3

Lagring

Leverandøren skal sørge for sikre lagringsområder eller lagerrom, for å hindre skade eller forringelse av produkter som venter på å bli brukt eller levert. Passende metoder for styrt mottak til og levering fra slike områder skal fastleg­ ges. For å kunne oppdage forringelse skal tilstanden til pro­ dukter under lagring undersøkes med passende mellom­ rom.

4.15.4

Pakking

Leverandøren skal i nødvendig omfang kontrollere pakke-, beskyttelses- og merkeprosesser (inkludert det materialet som blir benyttet til dette), for å sikre overensstemmelse med spesifiserte krav. Han skal identifisere, beskytte og holde alle produkter atskilt fra de blir mottatt til leveran­ dørens ansvar opphører.

4.15.5

Levering

Leverandøren skal sørge for å beskytte produktene etter sluttkontroll og sluttprøving. Der det er spesifisert i kon­ trakten, skal denne beskyttelsen utvides til å omfatte leve­ ring til bestemmelsesstedet.

4.15

Handling, storage, packaging and delivery

4.15.1

General

The supplier shall establish, document and maintain pro­ cedures for handling, storage, packaging and delivery of product.

4.15.2

Handling

The supplier shall provide methods and means of handling that prevent damage or deterioration.

4.15.3

Storage

The supplier shall provide secure storage areas or stock rooms to prevent damage or deterioration of product, pending use or delivery. Appropriate methods for authorizing receipt and the despatch to and from such areas shall be stipulated. In order to detect deterioration, the condition of product in stock shall be assessed at appropriate intervals.

4.15.4

Packaging

The supplier shall control packing, preservation and marking processes (including materials used) to the extent necessary to ensure conformance to speeified requirements and shall identify, preserve and segregate all product from the time of receipt until the supplieris responsibility ceases.

4.15.5

Delivery

The supplier shall arrange for the protection of the quality of product after final inspection and test. Where contractually speeified, this protection shall be extended to include delivery to destination.

215

13

4.16

Registreringer

4.16

Quality records

Leverandøren skal etablere og vedlikeholde prosedyrer for identifikasjon, innsamling, nummerering, arkivering, lag­ ring, vedlikehold og disponering av registreringer.

The supplier shall establish and maintain procedures for identification, collection, indexing, filing, storage, maintenance and disposition of quality records.

Registreringer skal oppbevares for å kunne fastslå at på­ krevd kvalitet er oppnådd, og at kvalitetssystemet virker effektivt. Relevante registreringer fra underleverandører skal utgjøre en del av disse data.

Quality records shall be maintained to demonstrate achievement of the required quality and the effective operation of the quality system. Pertinent sub-contractor quali­ ty records shall be an element of these data.

Alle registreringer skal være lesbare og kunne henføres til det aktuelle produkt. Registreringer skal oppbevares og vedlikeholdes på en slik måte at de lett kan gjenfinnes, og i et miljø som er egnet til å forhindre nedbryting, skade og tap. Oppbevaringstid for registreringer skal fastlegges og nedtegnes. Registreringer skal, når dette er bestemt i kon­ trakten, gjøres tilgjengelig for vurdering av kunden eller hans representant i en avtalt periode.

All quality records shall be legible and identifiable to the product involved. Quality records shall be stored and main­ tained in such a way that they are readily retrievable in facilities that provide a suitable environment to minimize deterioration or damage and to prevent loss. Retention times of quality records shall be established and recorded. Where agreed contractually, quality records shall be made available for evaluation by the purchaser or his representa­ tive for an agreed period.

4.17

Interne kvalitetsrevisjoner

4.17

Internal quality audits

Leverandøren skal planlegge, gjennomføre og dokumen­ tere interne kvalitetsrevisjoner for å verifisere at aktivite­ tene er i overensstemmelse med planene, og for å fastslå kvalitetssystemets effektivitet.

The supplier shall carry out a comprehensive system of planned and documented internal quality audits to verify whether quality activities comply with planned arrangements and to determine the effectiveness of the quality sys­ tem.

Revisjoner skal planlegges på grunnlag av aktivitetenes art og betydning.

Audits shall be scheduled on the basis of the status and importance of the activity.

Revisjonene og oppfølgingstiltakene skal utføres i samsvar med dokumenterte prosedyrer.

The audits and follow-up actions shall be carried out in accordance with documented procedures.

Resultatene av revisjonene skal dokumenteres og foreleg­ ges de ansvarlige innenfor det reviderte området. Ledelsen for området skal i tide gjennomføre korrigerende tiltak for de mangler som revisjonen har avdekket (se punkt 4.1.3).

The results of the audits shall be documented and brought to the attention of the personnel håving responsibility in the area audited. The management personnel responsible for the area shall take timely corrective action on the deficiencies found by the audit (see 4.1.3).

4.18

Opplæring

Leverandøren skal klarlegge opplæringsbehov og sørge for opplæring av alt personell som utfører aktiviteter som på­ virker kvalitet. Personell som er pålagt spesielle oppgaver, skal være kvalifisert gjennom egnet utdannelse, opplæring og/eller erfaring. Registreringer fra opplæring skal oppbe­ vares (se punkt 4.16).

4.19

Ettersyn

Hvis ettersyn er spesifisert i kontrakten, skal leverandøren etablere og vedlikeholde prosedyrer for utførelse og verifi­ kasjon av at ettersynet tilfredsstiller de spesifiserte krav.

4.20

Statistiske teknikker

Når det er hensiktsmessig, skal leverandøren etablere pro­ sedyrer for å identifisere egnede statistiske teknikker som er nødvendig for å verifisere at prosess- og produktegenskapene er akseptable.

216

NS-ISO 9001

4.18

Training

The supplier shall establish and maintain procedures for identifying the training needs and provide for the training of all personnel performing activities affecting quality. Per­ sonnel performing specific assigned tasks shall be qualified on the basis of appropriate education, training and/or experience, as required. Appropriate records of training shall be maintained (see 4.16).

4.19

Servicing

Where servicing is specified in the contract, the supplier shall establish and maintain procedures for performing and verifying that servicing meets the specified requirements.

4.20

Statistical techniques

Where appropriate, the supplier shall establish procedures for identifying adequate statistical techniques required for verifying the acceptability of process capability and product characteristics.

Stikkord 16H8 148, 149 16L8 147, 149 16P8 149 16R4 150 16R4 149 2:1, kretskortutlegg 70 2 : 1 107 22IP6 154 22V10 150, 152 29PL141 155 4000-serien 16 54/74 16 5C060 153, 154 5C090 153 7400-serien 23, 50, 83, 116,135 85C508, Intel 155 85C960 155

A+PLUS 184 ABEL 178, 179, 180, 184 ACB 184 ACT 158, 180, 184 Actel 158 Actel Corporation 180. 184 Advanced Boolean Expression Language 178 Advanced Boolean Expression Language, Data I/O 184 Advanced Micro Devices 184 AIM 184 Altera 153, 158, 179, 180 Altera, EP900 184 Altera, EP600 184 Altera Programmable Logic User System, Altera 184 AMAZE 184

AMD 150, 154, 155, 184, 186 AMD Programmable Array Logic 184 AmPAL 184 analog elektronikk 48 analogsimulator 132 analog simulering 136 analyseinstrument 137, 138 analyseverktøy 68 APEEL184 apparat 10, 30 apparatkasse 10, 102 Architecture Control Block 184 Application Configurable Technology, Actel 184 Application Specific IC 51 Application Spesific Integrated Circuit 185 arkitektur 12, 124, 125, 144, 150, 180 arkitekturfamilie 143, 144, 155 armlenke 57 ASIC 51,52, 55, 185 ASPLD 185 Assembler for PEEL 184 Assisted Technology 179, 185 asynkron operasjon 154 asynkront signal 168 ATG 185 attributt 86, 87, 88, 89, 99,100 attributtnavn 88 ATVG 185 Autocad 24 Automated Test Vector Generation 185 Automatic Map And Zap of Equations, Signetics 184

automatiersingsprosess 20 automatisering 20 autorute 56, 97, 103 autoruting 98 av/på-testing 136 Avalanche-Induced Migration 184 avkoplingskondensator 105

bakgrunnsdokumentasjon 29 banekollisjon 103 Bang & Olufsen 23 beredskapsmodus 125 bestanddel 15 bibliotek 56, 81, 86, 90, 99 bibliotek, komponenter 89 biblioteksymbol 90 BIC Intel. 185 bipolar 16 bipolar, produksjonsprosess 144 bipolar transistor 144 bistabil 168 blokk 85 blokkdiagram 32, 121, 152 boolsk algebra 178 boolsk likning 115 borefilter 105 brukerbetjening 102 brukerdefinert logikkrets 16 brukergrensesnitt 42 brukerkonfigurerbar 52 brukerprogrammerbar integrert krets 114 bruksspesifikk komponent 50 Bus Interface Controller 185 busser 83, 85, 88 C 117 CAE 68, 76, 98

217

CAE-program 132 CAE-verktøy 115, 117, 173, 181 CHMOS 185 CLB 156, 157, 185 CMOS 16, 185 CMOS EPROM-teknikk 180 CMOS-komponent 165, 166 CMOS, produksjonsprosess 144 CMOS Programmable Logic 185 CMOS-teknikk 180 Common Universal tool for Programmable Logic 179 Complementary High-speed Metal Oxide 185 Complementary Metal Oxide Semiconductor 185 composite 85 Computer-Aided Engineering 68, 181 Configurable Logic Block 156, 185 CPL 185 CUPL 179, 180, 185 D-kode 105, 106 D-kodetabell 105 DAK 56 DAK-arbeidsplass 70, 84 DAK/DAP 9, 10, 11, 53, 54,55, 100 DAK/DAP-arbeidsplass 53 DAK-program 105 DAK-tegning 105 DAK-verktøy 90 Data I/O 175, 178, 179, 181 dataassistert konstruksjon 53, 137 dataassistert produksjon 53 datablad 41 databok 32 dataformat 76 datagrunnlaget 71 datamaskin 11,70 dataoverføring 116 datautstyr 10 delkrets 41 detaljbeskrivelse 10 digital elektronikk 48 digitalsimulator 132 diodematrise 174 DIP 185 DIP-innkapsling 153 DIP-sokkel 166

218

dokumentasjon 82 dokumentasjonsarbeid 82 driftsmiljø 54 driftssikerhet 16, 54 driftssikkert 30 drivende, D 135 Dual In Line 153 Dual In line Package 185

ASIC 186 ERASIC 186 etikett 86 etse, fotografisk 48 EXCEL 188 Exel 186 External Netlist Format, Xilinx 191

E2 186 ECL, produksjonsprosess 144 ECL 155, 185 EDIF76, 100, 185 EEPLD 186 EEPROM 186 egenskap 86 egenutviklet verktøy 69 Electrically Erasable (elektrisk slettbar) 186 Electrically Erasable PLD 186 Elektrically Erasable PROM 186 Electrically Reconfigurable Array 186 Electronic Design information Interchange Format 76 Electronic Design Interchange Format 185 Electronic Industry Associatoin 187 elektrisk leder 88 elektronikk 15, 48 elektronkkindustri 96 elektronikkomponent 16 elektronikkonstruksjon 16, 17 elektronisk komponent 10 elektronisk konstruksjon 10, 32 elektronrør 48 ELLER-port 147 ELP 190 Emitter Control Logic 155 Emitter Coupled Logic 185 EP600 154 EP600-komponent 153 EP900 154 EP900-komponent 153 EPLD 33, 186 EPROM 186 ERA 186 Erasable PLD 186 Erasable PROM 186 Erasable, Reprogrammable

Fast Fourier Transforms 139 fastfunksjons-IC 50 fastfunksjonskomponent 50,51, 167, 168 fastfunksjonslogikk 49 feilsimulator 115 feilsøking 19 FFT 139 Field Programmable Gate Array 155, 186 Field Programmable Intergrated Circuit 186 Field Programmable Logic Array 176 Field Programmable Logic Sequencer 186 Field Programmable ROM Patch 186 film 18, 106 flankesimulering 134 fleksibilitet 20, 21 flerlagskort 55, 103, 104 flytdiagram 115 formgivningsregler 95 forsinkelsessimulering 134 fotoemulsjon 49 fotografisk maske 49 fotografisk teknologi 18 fotoplottefilter 105 FPAL-komponent 179 FPC 186 FPGA 143, 180, 184, 186 FPGA-familie 158 FPGA-komponent 155, 156 FPIC 186 FPLA 176, 186, 187 FPLA-komponent 178 FPLD 186 FPRP 186 funksjonsblokk 116, 121 funksjonsforståelse 90 funksjonssimulering 21,22,

23, 133, 134 Fuse Programmable Controller 186 fysikk 49 fysisk karakteristikk 168 fysisk størrelse 54 GAL 186, 190 General Electric 174 Generic Array Logic 186 generisk komponentarkitektur 150 gitter 48 gjennomhull 108 gjennom-hull-komponent 17, 18, 20, 55,57, 58, 96, 100, 103 gjennomplettering 103 gjennompletteringshull 103 glitches 167 GND 104, 105, 125, 166 GND, lederdimensjon 165 godkjenningsordning 164 grafisk konstruksjonsverktøy 115 grensesnittlogikk 116, 154 grid 83, 102 grunnlagsdokumentasjon 100

HAL 186 halvlederindustri 17 Hard Array Logic, AMD 186 Hardware Description Language 23, 68, 187 Harris 175 Harris Programmable Logic, Harris 187 Harris Semiconductor 114 hastighet 144 hazards 167 HDL 68, 187 hierarki 84 hierarkisk skjema 81, 89 High-performance Programmable Array CMOS, MMI 187 HiPÅC 187 hjelpemiddel 15 hjelpenett 102 hovedleder 102 HPL 187 hullkort 56 høy impedans, Z 135 høyhastighetsarkitektur 154, 155

høynivålikning 117 høynivåprogrammeringsspråk 89 høynivåspråk 115 I/O Blocks 157 I/O-makrocelle 156 I/O-pinne 154 IBM 174, 175 IC2L49, 55 ICT 180, 187 ILL 187, 190 induktiv reaktans 104 instrument 138 Integrated Fuse Logic, Signetics 187 integrert krets 49, 57, 174 Intel 153, 175, 180 Intel Programmable Logic Design System 187 International CMOS Technology 180, 184, 187 International Standardization Organisation 61 Intersil 175, 176, 184 IOB 157 iPLDS 187 ISO 9000 13,61 ISO 9001 61 ISO 9002 61 isolasjonsavstand 103

J-Lead Chip Carrier 187 JEDEC 74, 75, 124, 187 JEDEC-fil 133, 170 JEDEC-format 178 JEDEC-standard 175, 177 JLCC 187 Joint Electon Device Engineering Council 187 Joint Electronic Device Engineering Council 175 jordavvik 165, 166 jordavvikstilstand 166 jordforbindelse 102 jordingsområde 104 jordleder 104 jordplan 57 kapasitiv, C 135

karakteristikk 23 Karnaugh-diagram 168 kjemi 49 kjemisk teknologi 18 kiokkesignal 104 kombinatorisk komponent 143, 147 kompilator 115 komponent 16, 20, 83, 85, 88, 98, 102 komponent, kombinatorisk 143 komponent, sekvensiell 143 komponentbein 103 komponentbibliotek 23, 83, 98 komponentinnpakning 144 komponentkjennskap 90 komponentmodell 23 komponentpinne 88 komponentplassering 19 komponentplassering, silketrykk 100 komponentprogrammerer 72 komponentsimulering 133 konfigurerbar komponent 150 konfigurerbar komponent­ arkitektur 150 konstruksjonsarbeid 11, 55. 73, 133 konstruksjonsdata 76 konstruksjonsforutsetning 15 konstruksjonsmetode 55, 113 konstruksjonsnivå 90 konstruksjonsprosess 11 konstruksjonsregel 12, 105 konstruksjonssikkerhet 17, 20 konstruksjonsstrategi 17 konstruksjonssvakhet 12 konstruksjonsverktøy 81 konstruktør 16 kontroll-logikk 116 kontrollrutine 170 koordinator 58 koordinatposisjon 19 kopiere 16, 17 koplingskondensator 165 kopper 104 kopperlag 103 kortslutning 59 kortteknologi 17 kostnad 16, 54 krage 103 kravspesifikasjon 11, 29, 31, 55

219

krets, asynkron 122 krets, synkron 122 kretsbeskrivelse 41 kretsfunksjon 98 kretskonstruksjon 56 kretskopling 83 kretskort 10, 12, 16, 17, 18, 19, 23, 25, 30, 43, 48, 55, 57, 58, 59, 60, 73, 100, 102, 132, 164, 165, 169 kretskort, dobbeltsidig 103 kretskort, enkeltsidig 103 kretskort, kjemikalier 96 kretskort, lederbane 99 kretskort, miljøgifter 96 kretskort, ressursbruk 96 kretskortproduksjon 96 kretskortprodusent 95 kretskortprogram 11, 97 kretskortstørrelse 20 kretskortutlegg 11, 55, 56, 82, 84, 97, 99, 165, 166 kretskortutleggsprogram 11, 82, 89, 101, 115 kretssimulator 115 kretsstørrelse 51 kretsteknologi 12 kundekonstruert komponent 20 kundespesifisert 76 kundespesifisert komponent 21 kundespesifisert konstruksjon 116 kvalitet 61 kvalitetsforbedringsarbeid 47 kvalitetshåndbok 61 kvalitetskomponent 30 kvalitetskrav 20, 54 kvalitetssikring 13, 61 kvalitetsstrategi 61

label 86, 87 Large-Scale Integration 187 laserskriver 70, 71 Lattics 190 Lattice Semiconductor 180, 186 LCA 156, 157, 158, 180, 187 LCC 187 Leadless Chip Carrier 187 ledende gulv 57 ledende sko 57 leder 83, 85 lederbane 18, 102 lederbredde 103

220

ledermønster 96, 99 ledertykkelse 102, 103 leverandørspesifikt verktøy 69 leveringstid 54 likning 117 linje 87 loddebolt 53 loddeland 103, 107 loddemaskin 59 loddeprosess 59, 60 loddestopplakk 19 loddestoppmaske 100 loddestoppmaskin 103 Logic Cell Array 156, 180 Logic Cell Array, Xilinx 187 logisk basistilstand 136 logisk komponent 114 logisk konstruksjon 49 logisk matrise 145, 146, 156 logisk nivå 135 logisk styrke 135, 136 logisk tilstand 165 LSI 187 lysbokser 74 løsningsmetodikk 16

MACH 187 Macro Array CMOS High Speed, AMD 187 makrocelle 143, 150, 152, 154 maskeprogrammerbar PLA 175 masterkomponent 75, 170 materiale 30 materialliste 29, 43 MAX 158, 188 Medium-Scale Integration 188 mediumskalaintegrering 21 mediumskala-integrert krets 16 mediumskalakrets 20 mekanikk 15 merkelapp 87 Metal Oxide Semiconductor 188 metastabilitet 163, 168 mikrokode 155 mikrokodeinstruksjon 146 mikroprosessor 49 miljøavfall 104 miljøfaktor 16 miljøforurensning 20 miljøhensyn 49 miljøskade 96

mill 102 millimeter 101 minimalisering 178 minimeringsalgoritme 124 MM1 175, 176, 178, 188, 191 modem 71 modul 85, 102 Monolithic Memories Incorporated 188 Monte Carlo-analyse 131, 140 monteringsautomat 20 monteringsmaskin 58 MOS 188 MOSFET 140 MOS-krets 136 MOSPOWER 33, 42 MSI 16, 188 Multiple Array Matrise 158 Multiple Array Matrix, Altera 188 National Semiconductor 189 nettliste 76, 84, 98, 100, 120, 139 NOROL APT 106 numerisk styrt boremaskin 100

objektbibliotek 89 OE, Output Enable 149 OG-matrise 146, 147 One-Time Programmable 188 operatørbetjening 54 operatørkontroll 99 oppstartprogram 146 OTP 188 overflatemontert komponent 17, 18, 20, 55,58, 96, 169 PAD 188 pakkestørrelse 56 pakketype 56 pakkeutforming 72 PAL 179 PALA 188 PAL Assembler 176 PAL-arkitektur 173 PAL Assembler, AMD 188 PAL Medium-Scale Integration 190 PALASAM 176, 178, 179, 188, 189 PAL-struktur 146, 147, 178

Pascal 117 PCE 188 PCSD 188 PD 11,58, 82, 102, 117, 123, 155 PEEL 189 PEEL 18CV8 187 PEG 189 Pentium 23 PGA 189 PIC 189 Pin Grid Array 189 pinne 56, 87 PLA 147, 175, 189 PLA-arkitektur 173 PLA-komponent 176 PLA-struktur 146 PLAN 189 Plastic Leaded Chip Carrier 189 PLCC 189 PLCC-pakke 167 PLD 51, 52, 55. 114, 123, 131, 133, 143, 144, 146, 149, 150, 154, 155, 164, 169, 175, 189 PLD-komponent 145, 156, 165, 166, 168 PLD-konstruksjon 114, 117, 119, 168, 170 PLD-overstter 115 PLD-produsent 158 PLD-program 84 PLDE 189 PLE 189 PLE Assembler, AMD 189 PLESAM 189 Plesseys 186 PLICE 189 plotte, 2:1 106 plotter 70, 71, 100 PLPL logic 190 PLS 189 PML 190 PMSI 190 Polarity Control Element 188 postprosessering 101 preprosessering 101 prinsippskjema 11 probe 138, 139 problembeskrivelse 29 problemdefinisjon 47 problemstilling 33 produksjon 18, 59

produksjonsprosess 11, 19, 20, 47, 60 produksjonsvolum 55 produktterm 143, 147, 148, 168 program 88 Programmable Adress Decoder, TI 188 programmable array 52 Programmable Array Logic 146 Programmable Array Logic, AMD 188 Programmable Chip Select Decoder, Harris 188 Programmable Electrically Erasable Logic, ICT189 Programmable Event Generator, AMD 189 Programmable Integrated Circuit 189 Programmable Logic Analysis by National 189 Programmable Logic Array 146, 175, 189 Programmable Logic Development System. Data I/O 189 Programmable Logic Devices 51 Programmable Logic Element 189 Programmable Logic Sequencer, Signetics 190 Programmable Logical Device 114, 144, 189 Programmable Low Impedance Circuit Element, Actel 189 Programmable Macro Logic, Signetics 190 Programmable Read-Only Memory 190 Programmable Sequence Generator, TI 190 Programmable Sequencer, AMD 190 programmerbar logikk 12, 84, 114 programmerbar komponent 13, 17, 20, 69, 76,113 programmerbar krets 12, 21, 71, 96, 132, 167, 169 programmerbar logisk krets 9, 50, 89, 124, 134, 143 programmerbar logisk matrise 155 programmerbar matrise 52, 176

programmerbar sekvenskrets 154, 155 programmerbar utgangspolaritet 149 programmerbart bussgrensesnitt 154 programmerer 73 programmeringsenhet 173 Programming Language for Programmable Logic, AMD 190 programutviklingsverktøy 67 programvare 10, 11,53, 55, 67 programverktøy 21, 86 Prolog 175 PROM 146, 180, 190 PROM-komponent 175 PROSE 190 prosess 33 prototype 106, 107, 132 prototypearbeid 71, 73 prototypeutlegg 95 PSG 190 pulsdiagram 115, 117, 122 pulsdiagramverktøy 122 pålitelighet 16, 20, 21, 168

radiorør 48, 174 RAL 190 Reconfigurable Array Logic 190 redusert kostnad 96 register 156 reparasjon 19 ressursforbruk 20 ressursoptimalisering 124 ressursutnyttelse 49 robusthet 164 ROM-komponent 175 SAM 190 samarbeid 170 samleleder 103 sammensetning 85 sannhetsverditabell 115, 116, 117, 118 sekvensiell komponent 143, 149 seriemotstand 166 service 9, 82 servicearbeid 114 signalkilde 137. 138, 139

221

signalleder 104 Signetics 175, 186 sikkerhetsbestemmelse 54 sikkerhetsbit 125 sikringsteknologi 176 silikonbyggeblokk 16 silikonkompilator 115 silisiumbrikke 49 silisiumkrystall 49 silketrykk 19 simulator 68, 84, 89, 132 simulere 132 simulering 12, 21, 55, 85, 131, 139 simuleringsmodell 23, 75 simuleringsprogram 86 simuleringsresultat 139 simuleringstilstand 131 simuleringsverktøy 21, 68, 132 sjekkpunkt 164 skjema 30, 56, 68, 76, 82, 85, 88, 90, 117, 120, 139 skjema, signallinje 87 skjemakonstruksjon 90 skjemaprogram 100 skjemategning 11, 55, 82, 83, 115 skjemategningspakke 100 skjemategningsprogram 11, 82, 89, 97, 99, 101 skjemaverktøy 121 skrive, 2 : 1 106 skriver 100 skråføring 104 slettbarhet 144 småskalaintegrering 21 småskala-integrert krets 16 småskalakrets 20 sokkeltype 72 spenningstilstand, analog 48 spcnningstilstand, digital 48 spesialprogramvare 96 spesifikasjon 10, 11, 16, 30, 43 SPL 190 Sprague Programmable Logic, Sprague 190 SSI 16 Stand-Alone Microsequencer, Altera 190 standard 173 standardform at 82 standardfunksjon 116 standardkomponent 17, 21, 76, 96

222

statisk elektrisitet 57 statistikk 60 stigetidssimulering 134 stimuli 132 storskalaintegrasjon 21 storskalaintegrering 20 storvolumproduksjon 51 stressanalyse 131, 140 strukturell beskrivelse 120 strukturell konstruksjon 115 strukturell konstruksjonsmetodikk 116 strømbølge 166 strømforbruk 16, 51,96 strømforsyning 102 styresjikt 48 størrelse 16, 51 støy 104, 113, 163, 165, 166 sum-av-produkt 146, 178, 189 svak, W 135 symbol 11, 81, 85, 86, 87, 88, 90, 100 symbol, hierarkisk 90 symbolbibliotek 11,85, 87 symbolpinne 88 symbolprimitiver 84, 85 symboltyper 98 synkron kretselement 168 systemforståelse 10 systemkostnad 20 systemstørrelse 20 systemstøtte 69 systemutvikler 16 tegneprimitiver 83, 85, 87, 99 tegneverktøy 85 tegning 18, 100 teknologi 13, 16 teknologi, fotografisk 18 teknologi, kjemisk 18 tekstredigeringsprogram 68 testbarhet 12, 164 testjigg 60 testpunkt 170 testvektor 22, 133, 134 Texas Instruments 175 TEXTOOL 43 TI 175 tidsbestemmelseskarakteristikk 167 tidsresponssimulering 134 tilfeldig tilstand 163, 167

tilfeldighet 12 tilstand 165 tilstandsbeskrivelse 119 tilstandsdiagram 117, 119 tilstandsmaskin 116, 117, 119, 178 tilstandstabell 117 tittelfelt 83 tolagskort 103 tomme 101 transientstrøm 165 transientstrømmer 165 transistor 49, 174 Transistor-Transistor Logic, 7400-serie 191 tredjepartleverandør 69 tredjepartsverktøy 69 TTL 191 TTL-komponent 115, 116 TURBO 125 turbobit 125

UCIC 191 uforutsett tilstand 168 ultrafiolett lys 73 underlagsmateriale 18 Universal Compiler for Programmable Logic 185 universelle verktøy 69 User-Configurable Integrated Circuit, Altera 191 utglidning 167 utilkoplet pinne 165 utlegg 56 utlegg, lederbane 100 utleggsarbeid 95 utleggsdokumentasjon 18 utviklingsarbeid 73 utviklingsjobb 10 utviklingsverktøy 21, 75, 167

VAMP 191 Vcc 104, 105, 125, 166 Vcc, lederdimensjon 165 vedlikehold 9, 82 vedlikeholdsarbeid 114 verktøy 11, 15 verktøymaskin 24 Versacad 24 Vertical Avalanche Migration Programming 191

Very Large Scale Integration 115, 191 Very High-Speed Integrated Circuit 23 VHDL23, 76, 191 VHSIC 23 VHSIC Hardware Description Language 191 View Logic Corporation 181 virkemåte 16 virkemåtebeskrivelse 120, 121 virkemåtemetode 115

virkemåtemodell 116 VLSI 191 VLSI-komponent 115 VLSI Technology, Incorporated 191 VMOS 144 vranglås 165, 166 VTI 191

Xilinx Advanced CAD Technology, Xilinx 191 Xillinx Corporation 156, 180 XNF 191

Zero-power HAL, AMD 191 ZHAL 191

XACT 191 Xilinx 156, 181

223