基于改进测试向量集的部分扫描的扫描单元的设计方法

摘要

基于改进测试向量集的部分扫描的扫描单元的设计方法，涉及数字集成电路SOC测试技术领域。本发明解决了现有在线测试的方法中存在的测试延迟、硬件冗余以及所需要的存储器容量较大的问题。本发明首先采用对时序电路组合部分的等效输出引脚进行故障仿真的方法获取对故障检测重要的重要等效输出引脚；然后采用对时序电路组合部分的等效输入引脚进行故障仿真的方法获得改进测试向量集；最后根据改进测试向量集和对故障检测不重要的等效输出引脚，将触发器分成定输入触发器和重要触发器，并将重要触发器串联形成部分扫描链。采用本发明的方法获得的扫描单元在达到较高故障覆盖率的同时，减小测试电路的硬件冗余、缩短测试向量的位数、减小了存储空间。

主权项

基于改进测试向量集的部分扫描的扫描单元的设计方法，其特征在于，首先，采用对时序电路组合部分的等效输出引脚进行故障仿真的方法获取对故障检测重要的重要等效输出引脚;然后，采用对时序电路组合部分的等效输入引脚进行故障仿真的方法获得改进测试向量集;最后，根据改进测试向量集和对故障检测不重要的等效输出引脚，将触发器分成定输入触发器和重要触发器两类，并将重要触发器串联形成部分扫描链;所述重要等效输出引脚是相对于不重要的等效输出引脚而言的，所述不重要的等效输出引脚是指在故障覆盖率略有降低但仍符合要求的情况下，在故障检测中不必关注的等效输出引脚，将这类等效输出引脚定义为不重要的等效输出引脚，则其余等效输出引脚就定义为重要等效输出引脚;所述触发器为D触发器;当某个D触发器作为等效输入或等效输出引脚时，对应的输入或输出的测试数据对故障的检测起到了较为重要的作用，将这些D触发器称之为重要触发器;某个D触发器对应的等效输入引脚置为定值，并且不关注对应等效输出引脚的状态，均不会造成故障覆盖率的明显降低，将这种D触发器称为定输入触发器;所述定输入触发器包括无关触发器、0无关触发器和1无关触发器;所述采用对时序电路组合部分的等效输出引脚进行故障仿真的方法获取对故障检测重要的重要等效输出引脚是指根据原始电路和故障注入后电路的故障仿真结果，获取对故障检测重要的重要等效输出引脚，具体过程为:第一步:按照顺序在时序电路的组合部分电路中注入一个故障;第二步:针对经过注入该故障后的故障电路，将现有测试集中的所有测试向量输入电路进行测试，逐一检测每个等效输出管脚的状态，并根据每个等效输出管脚的状态对该等效输出引脚的相应故障标志位作如下处理:若可以检测到该故障，则将该等效输出管脚的相应的故障标志位置1；若无法检测到该故障，则将该等效输出管脚的相应的故障标志位置0;第三步:循环第一步和第二步，直到所有故障注入完毕;第四步:将每一个等效输出管脚的所有故障标志位做累加，获得该等效输出管脚的故障标志位累加和;第五步:将故障标志位累加和从大到小排序，将最大的故障标志位累加和所对应的等 效输出管脚选为重要等效输出管脚，同时，记录该等效输出管脚的所有故障标志位为1的故障，并将其它所有等效输出管脚的表示该故障的故障标志位均清零，然后，将该等效输出管脚对应的故障标志位累加和置0;第六步:计算己获得的所有重要等效输出管脚的故障标志位所覆盖的故障数量，并根据所述故障数量计算获得对应的故障覆盖率，如果所述故障覆盖率达到要求的故障覆盖率的最小值，则完成所有重要等效输出管脚的获取;否则，返回执行步骤四;所述采用对时序电路组合部分的等效输入引脚进行故障仿真的方法获得改进测试向量集的过程为:采用原始测试向量集进行仿真，并根据仿真结果获得改进测试向量集的过程为:第一步:按顺序，将原始测试集中的某位置0，然后计算可测故障数;第二步:将同一位置1，然后计算可测故障数;第三步:分别计算获得上述测试集中的某位置0和置1时能检测到的故障覆盖率;若均为100%，则该位对应的等效输入管脚为无关输入，将测试向量集中该位置的数据为无关位X;执行步骤五;若仅置0时为100%，则该位对应的等效输入管脚为0无关输入，将测试向量集中该位置的状态为0;执行步骤五;若仅置1时为100%，则该位对应的等效输入管脚为1无关输入，将测试向量集中该位置的状态为1；执行步骤五;若均不为100%，执行下一步;第四步:在置0和置1故障覆盖率中选择较大的一个，若该故障覆盖率为置0时的故障覆盖率，且大于重要程度量化比例，将测试向量集中该位置的状态为0;执行步骤五;若该故障覆盖率为置1时的故障覆盖率，且大于重要程度量化比例，将测试向量集中该位置的状态为1；执行步骤五;第五步:循环进行以上四步，直到遍历原始测试集中的所有位置，即测试完所有等效输入引脚，获得改进测试向量集;所述重要程度量化比例，是在某一位输入引脚置为定值时，电路测试系统所能接受的故障覆盖率的最小值;所述重要触发器包括第一选择器(1‑1)、第二选择器(1‑2)、第三选择器(1‑3)、第四选择器(1‑4)、测试触发器(1‑5)和功能触发器(1‑6)，第一选择器(1‑1)的使能端输入信号为mode[1]，第二选择器(1‑2)的使能端输入信号为mode[0]，第三选择器(1‑3)的使能端输入信号为mode[0]，第四选择器(1‑4)的使能端输入信号为mode[1];第一选择器(1‑1)的0输入端作为所述重要触发器的测试单元扫描数据输入端，输入测试扫描数据SI，第一选择器(1‑1)的1输入端与第二选择器(1‑2)的0输入端相连，第二选择器(1‑2)的0输入端作为所述重要触发器的功能数据输入端，输入功能数据FI，第二选择器(1‑2)的1输入端与第一选择器(1‑1)的0输入端相连，第一选择器(1‑1)的输出端与测试触发器(1‑5)的D信号输入端相连，测试触发器(1‑5)的Q信号输出端与第三选择器(1‑3)的0输入端相连，测试触发器(1‑5)的Q信号输出端还与第四选择器(1‑4)的1输入端相连，测试触发器(1‑5)的时钟信号为TCLK，第三选择器(1‑3)的输出端为扫描数据输出端，输出扫描数据SO;第二选择器(1‑2)的输出端与功能触发器(1‑6)的D信号输入端相连，功能触发器(1‑6)的Q信号输出端与第四选择器(1‑4)的0输入端相连，功能触发器(1‑6)的Q信号输出端还与第三选择器(1‑3)的1输入端相连，功能触发器(1‑6)的时钟信号为FCLK，第四选择器(1‑4)的输出端为功能数据输出端，输出功能数据FO;所述的无关触发器由选择器和D触发器组成，所述选择器的0输入端连接D触发器的数据输出端，所述选择器的数据输出端连接D触发器的数据输入端，所述D触发器的数据输出端为无关触发器的数据输出端;所述1无关触发器由输入选择器、输出选择器和D触发器组成，所述输入选择器的0输入端连接D触发器的数据输出端，所述输入选择器的数据输出端连接D触发器的数据输入端，所述D触发器的数据输出端连接输出选择器的1输入端，所述输出选择器的0输入端置1，该输出选择器的数据输出端为1无关触发器的数据输出端;所述0无关触发器由输入选择器、输出选择器和D触发器组成，所述输入选择器的0输入端连接D触发器的数据输出端，所述输入选择器的数据输出端连接D触发器的数据输入端，所述D触发器的数据输出端连接输出选择器的1输入端，所述输出选择器的0输入端置0，该输出选择器的数据输出端为0无关触发器的数据输出端。