Test und Simulation der Track-Finding-Unit des HERA-B-First-Level-Triggers

Zur Reduktion der hohen Datenrate des HERA-B-Experiments am DESY in Hamburg benötigt man ein leistungsfähiges, mehrstufiges Triggersystem. Die erste Stufe, ein asynchrones und paralleles Pipeline-Multiprozessorsystem, wurde vom Lehrstuhl Informatik V der Universität Mannheim hergestellt. Damit der Produktionszeitplan für die Trigger-Komponenten, insbesondere für die 90 dicht bestückten Platinen der Track-Finding-Unit (TFU), eingehalten werden konnte, war man zur Diagnose der Produktionsfehler und zur Qualitätskontrolle auf effiziente Teststrategien angewiesen. Zur Design-Verifikation der Trigger-Hardware und für die Tests, zur Inbetriebnahme des Triggersystems und zur Berechnung der Effizienz des Experiments benötigte man eine exakte Verhaltenssimulation. In der vorliegenden Dissertationsschrift werden die Anforderungen an die Simulation und die Tests untersucht. Ferner wird ihre Realisation beschrieben und diskutiert. Die Tests werden in den aktuellen Stand der Forschung und der Technik eingeordnet. Die Berüksichtigung von Testbarkeitsaspekten beim Design der Hardware machte es möglich, die Kosten und den Zeitbedarf der Tests zu reduzieren. Die Integration von Scan-Pfaden erlaubte es, zur Diagnose statischer Fehler den TFU-Prozessor in einzelne Testklassen zu unterteilen und diese effizient zu testen. Des weiteren werden Vorschläge zur Verbesserung der Testbarkeit bei künftigen, ähnlichen Designs unterbreitet und anhand von Simulationen diskutiert. Sie ermöglichen es, die Teststrategie zur Diagnose statischer Fehler auf dynamische Fehler auszuweiten