一种利用扫描链获取芯片逻辑结构的方法

摘要

本发明提供的一种利用扫描链获取芯片逻辑结构方法，充分利用了芯片的固有扫描链结构，将时序逻辑电路分割成以寄存器为边界的组合逻辑块，采集真值；用Q-M化简法或其他的化简方法化简后，按照芯片输出和D触发器输入的逻辑表达式，构建整个芯片的逻辑结构。该方法在不需要破坏芯片的前提下反向分析出芯片的逻辑结构，使被植入硬件木马的芯片在应用前被检出，避免电子系统受到硬件木马的威胁，保证系统安全。

主权项

一种利用扫描链获取芯片逻辑结构的方法，其特征在于，(1)采集真值表PCI数据采集卡作为上位机和待测芯片的接口，根据上位机的指令向待测芯片发送激励，并将待测芯片的响应返回给上位机模块；利用待测芯片的固有扫描链结构，将时序逻辑电路分割成以寄存器为边界的组合逻辑块，采集真值；1)测试模式下，统计D触发器个数；初始化D触发器的输入d₀，d₁，…，d_k‑1和输出q₀，q₁，…，q_k‑1，初始化芯片的输入x_o，x₁，…，x_m‑1和输出y₀，y₁，…，y_n‑1；2)功能模式下，采集芯片的输出y₀，y₁，…，y_n‑1；3)测试模式下，串行移出内部D触发器的逻辑值d₀，d₁，…，d_k‑1；重复直到x_o，x₁，…，x_m‑1和q₀，q₁，…，q_k‑1所有可能的值都被取到，得到y₀，y₁，…，y_n‑1和D触发器的输入d₀，d₁，…，d_k‑1关于x_o，x₁，…，x_m‑1和q₀，q₁，…，q_k‑1的真值表；(2)化简真值表芯片输出和D触发器输入关于芯片输入和D触发器输出的逻辑表达式，采用Q‑M化简法或是其他真值表化简；(3)按照芯片输出和D触发器输入的逻辑表达式，构建整个芯片的逻辑结构；1)化简与扫描设计相关的引脚SI，SO和SE，扫描触发器变为非扫描触发器；SI表示扫描链的输入，SO表示扫描链的输出，SE表示测试模式使能信号，RST_N表示复位信号；2)化简为满足时序和驱动能力而插入的缓冲器和反相器；3)化简芯片输出和D触发器输入引脚的逻辑表达式。