VLSI自动测试向量生成技术研究

摘要

随着科学技术的日益进步，许多可测性设计方法得到广泛研究并应用于提高集成电路的测试质量和降低成本。内建自测试方法是其中研究较为深入且使用较为广泛的一种，该方法是指一个系统对自己进行测试的技术和电路配置，具有测试复杂度低、测试时间短、故障覆盖率高等优点，已经逐渐成为今后研究的一个重点方向。
　　 本文深入研究了数字电路的故障模型、测试的基本理论、自动测试向量生成的各种算法，尤其在深入研究确定性测试生成算法—PODEM算法的基础上，设计开发了一个用于研究测试向量的数字电路测试生成平台。该平台通过读入电路的网表文件来分析电路结构，计算电路各节点的可控性和可观性，并进一步为电路生成确定性的测试向量，同时给出了测试向量集的故障覆盖率。
　　 其次，在此测试生成平台的基础上，本文还研究了内建自测试向量生成方法，详细分析了LFSR生成伪随机序列的方法，给出了LFSR反馈形式与初始状态的选择方法。并对LFSR进行改进使其能够得到包含全零状态在内的完全伪随机序列。为了剔除伪随机测试序列中包含的许多无用序列，降低测试序列的长度，本文提出了种子重播方法，按照由确定性算法生成的测试向量求得LFSR的种子，在测试时将种子加载至改进后的LFSR中，这样便可由该LFSR快速地生成所需的测试序列。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的目的和意义

1．2 数字电路测试的发展现状

1．2．1 自动测试向量技术的发展现状

1．2．2 可测试性设计和内建自测试的发展现状

1．3 论文的主要研究内容

第2章 数字电路测试的相关理论

2．1 故障类型及建模

2．1．1 单固定型故障

2．1．2 多固定型故障

2．1．3 桥接故障

2．1．4 故障等价与压缩

2．2 故障模拟

2．2．1 串行故障模拟

2．2．2 并行故障模拟

2．2．3 演绎故障模拟

2．3 自动测试向量生成方法

2．3．1 自动测试向量生成方法分类

2．3．2 组合电路算法研究

2．3．3 时序电路算法研究

2．4 本章小结

第3章 数字电路测试生成平台的研发

3．1 总体框架设计

3．2 可测性度量的标准及算法

3．2．1 相关度量标准

3．2．2 SCOAP算法实现

3．2．3 PODEM算法实现

3．3 基准电路及格式

3．3．1 基准电路

3．3．2 格式描述

3．4 设计中相关文件和数据研究

3．4．1 相关文件描述

3．4．2 相关数据结构

3．5 故障操作与测试向量生成

3．5．1 故障的注入和移除

3．5．2 测试向量的生成

3．5．3 故障仿真

3．6 本章小结

第4章 内建自测试向量生成方法研究

4．1 方案总体规划

4．2 伪随机序列生成电路研究

4．2．1 LFSR序列与反馈多项式的关系

4．2．2 LFSR序列特性

4．2．3 伪随机序列电路的设计

4．3 LFSR播种方法研究

4．3．1 播种方法简介

4．3．2 确定性测试向量生成

4．3．3 BIST向量模块设计

4．4 测试与分析

4．4．1 测试电路

4．4．2 结果分析

4．5 本章小结

结论

参考文献

致谢

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