基于FDR编码的高效测试数据压缩扫描树结构研究

摘要

电子系统广泛应用于生活的各个角落，而电子系统的关键部件是集成电路(IC)。近几十年来，随着超大规模集成(VLSI)技术的迅猛发展，芯片中晶体管的数目成指数倍增加，集成电路的测试日益成为一个挑战。全扫描设计是最重要的可测性设计(DFT)方法之一。其主要思想是通过在触发器之间添加一些逻辑，使全部触发器具有全可控性和全可观察性，因此它可以降低测试复杂度，但是它的测试时间很长、测试数据量非常高。
　　 FDR是一种单游程编码方法，可以有效的降低测试数据量;扫描树技术是一种广播式的压缩方法，只需要一个扫描输入就可以驱动多条扫描链，可以有效的降低测试应用时间和测试数据量。但是，它们的压缩效果不是很理想。
　　 为了进一步降低测试应用时间和测试数据量，本文提出一种基于FDR编码高效的测试数据压缩扫描树结构。首先，本文分析了扫描树和FDR编码技术结合的高效性;然后，研究扫描单元合并时无关位X的填充问题（填0或1）并考虑确定位最终是0还是1对FDR编码的影响，本文提出了一种扫描树构造方法来降低确定位的数目，提高FDR编码的效率，进一步降低测试数据量;此外，本文考虑了布线开销，在提高压缩效率的基础上优化了线长开销。最后，对所提出的方法进行了验证，实验结果表明，对于大的ISCA'89电路，在只考虑压缩率的情况下本文提出扫描树与FDR，ALT-FDR结合的方法比仅使用FDR，ALT-FDR平均分别多降低了16.65％，14.73％，提出方法也优于当前的编码的方法。在同时考虑压缩率和布线开销时，线长平均降低了62.27％，而压缩率平均只损失了5.07％。

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摘要

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附表索引

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 测试面临的困难

1．3 测试数据压缩研究现状

1．4 主要研究内容及结构安排

第2章 集成电路测试理论

2．1 基本的集成电路测试方法

2．2 数字电路测试原理

2．3 故障模型

2．3．1 固定故障

2．3．2 延时故障

2．3．3 跳变故障

2．4 测试产生

2．4．1 D算法

2．4．2 PODEM

2．5 扫描测试

2．6 编码压缩方法

2．6．1 基于编码方法

2．6．2 线性解压

2．6．3 广播压缩方法

2．7 小结

第3章 基于高效扫描树结构的压缩方案

3．1 扫描树技术

3．2 FDR编码

3．3 扫描树技术和FDR编码的压缩效率

3．4 确定位1的降低

3．5 扫描树构建方法

3．6 实验结果

3．7 小结

第4章 布线优化方案

4．1 线长

4．2 旅行商问题

4．3 便宜算法

4．4 线长优化算法

4．5 实验结果

4．6 小结

结论

参考文献

致谢

附录A攻读学位期间发表的学术论文