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基于折叠计数器的多扫描链SoC内建自测试方法研究

李松坤

  随着集成电路制造工艺的不断发展,单个芯片上集成的晶体管数目越来越多,通过复用各种IP芯核,片上系统(SoC, System-on-Chip)的功能愈发强大。SoC设计缩短了电路设计周期,降低了设计风险,但同时SoC的高集成度迅速提升了测试复杂性,使测试面临巨大的挑战。如何有效地压缩海量测试数据,缩短过长的测试应用时间,是当前SoC测试急需解决的问题之一。本文就是围绕这一问题展开讨论的。 先就SoC测试研究现状做了简要的回顾,并列出了SoC测试的一些相关基础知识,接着着重阐述了内建自测试方法的概念、组成及分类等,可以发现测试模式生成器作为内建自测试方法的一个组成部分,是重要且不可替代的。折叠计数器就是一种测试模式生成器,它取得了很高的测试数据压缩率,一个n位的种子向量可以生成n+1个n位的测试向量,能够有效地压缩海量测试数据。但折叠计数器在生成测试模式时,一个时钟周期只能生成一位测试数据,不利于降低测试应用时间,且只能适用于单扫描链结构,阻碍了折叠计数器的进一步推广应用。 针对上述现象,提出了按时钟测试的折叠计数器方案,即内建自测试方法中的test-per-clock方案[33],这一方案只需要一个时钟周期就可以完成一个测试向量的输入,也就要求改进后的折叠计数器一个时钟周期生成一个测试模式,这极大地降低了测试应用时间,并且保持了传统折叠计数器[14]高测试数据压缩率的优势,同时对应的解压结构简单、规则。 考虑到按时钟测试的折叠计数器方案,在运用输入精简技术后,改动了扫描链结构,本文还提出了按时钟与扫描测试的折叠计数器方案,这一方案将折叠计数器应用到多扫描链结构电路,实现了真正意义上的串并结合的输出模式,即一个时钟周期可以生成一个扫描切片(scan slice)上的一组测试数据。该方案同样保持了传统折叠计数器高测试数据压缩率的优势,并且采用了约束输入精简技术,在不改动扫描链结构的基础上,大幅度降低了测试模式宽度,很好地平衡了被测电路端口数与测试应用时间,同时也给出了相应的解压结构。本方案作为一种测试模式生成器,可以得到广泛地应用。……   
[关键词]:系统芯片;内建自测试;折叠计数器;并行输出;多扫描链
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:合肥工业大学2011年