基于扫描森林结构的扫描测试方法

摘要

基于扫描森林结构的扫描测试方法属于集成电路可测试性设计技术领域，特征在于：它是“扫描森林”式的，把原始输入端同时作为各扫描树的根结点，以便在测试时作为扫描输入置入测试向量，再在每个原始输入端的后继按照两个触发器没有任何一个相同的后继单元原则连接了一组触发器，再在其中任选一个触发器作为下一层的根结点，连接下一层符合以上原则的另一组触发器，依次类推，把它们连接到“扫描森林”中某个结点上形成“扫描森林”；同时把这种结构用在部分扫描设计上。它获得了很高的故障覆盖率和测试效率，同时部分扫描设计又能降低测试时间、面积开销及功耗，甚至可以把部分扫描设计的测试代价降低至非扫描设计的水平。

主权项

1、基于扫描森林结构的扫描测试方法，含有把电路中的时序单元转化为可控制和可观测的单元，并将这些时序单元连接成一个或多个移位寄存器，构造成一条或多条扫描链，从而把时序电路的测试码生成转化为组合电路测试码生成问题的步骤，其特征在于它是基于扫描森林式扫描设计结构的一种具有非扫描设计测试代码的扫描设计方法，对于扫描触发器群F1，1，F1，2，……，Fk，c构成的时序单元而言，它把电路的原始输入端SI1，……，SIk 同时作为“扫描森林”中各个扫描树的根结点，以便当电路处在测试状态时作为扫描输入Scan-in，用来置入扫描测试向量，它按照两个扫描触发器是否在电路结构上发生汇聚的原则，在每个原始输入端SIi的后继连接了一组不会在电路结构上汇聚的，即没有任何一个相同的后继单元的扫描触发器，接着在这一组扫描触发器F1，2，F1，2，……，Fk，c中任选一个扫描触发器作为下一层的根结点，用于连接下一组符合上述特征的触发器组F1，1，F1，2，，……，Fk，c，依此类推，把所有扫描触发器分组并连接到扫描森林中的某个结点上，以构造成扫描森林；具体而言，上述基于扫描森林结构的扫描测试方法含有如下步骤1.1和1.2，其中步骤1.1为扫描森林构造，步骤1.2为扫描测试：1.1扫描森林构造，1.1.1初始化：设初始状态为电路中所有的扫描触发器均未被分组，它们构成一个集合F(F＝{f1，f2，……fn})；1.1.2首先建立一个空的新组Gi，任取F中一个扫描触发器fi加入Gi，作为Gi的第一个成员，即Gi＝{fi}，并将fi从F中去除掉；1.1.3根据现有的判断是否会发生上述汇聚现象的技术判断F中所有的扫描触发器，逐个地选择出全部满足不会和Gi里的所有触发器在电路结构上汇聚的扫描触发器加入Gi，再把这些触发器从触发器群F中去除掉，以构成一个完整的组Gi；1.1.4再建立一个新组Gi+1，任取触发器群F中一个扫描触发器作为新组Gi+1的第一个成员，再按照步骤1.1.3中的判断方法构造出Gi+1；1.1.5依此类推，把所有扫描触发器归入各自的组，把触发器群即集合构造为组的集合；1.1.6按照宽度优先的方法构造扫描森林，即把上述构造的各组依次连接到原始输入即扫描输入上，从而构造出扫描森林结构，其步骤如下：当电路原始输入端的数目k大于或等于扫描触发器组的组数g时，则从k个原始输入中任选g个，使每一个原始输入端连接一个扫描触发器组即可；当g＞k时，从扫描触发器组g中任选k个组分别连接到每一个原始输入上，但每个原始输入只能连一个扫描触发器组，构成扫描森林的第一层；再从剩下的(g-k)个组中选出k个，再从第一层的每一个扫描触发器组中任选一个扫描触发器作为根结点，连接这k个组中的任意一个扫描触发器组，构造出扫描森林第二层；依次连接剩下所有的组；1.1.7所有叶结点将被两两异或，构成一个或多个异或树，这些异或树的输出连接到多输入特征分析器MISR，MISR唯一输出用作扫描输出；1.2基于扫描森林结构的扫描测试方法，依次含有如下步骤：1.2.1将产生的新电路用已知的测试生成工具进行测试生成，再算出电路必要参数的同时得到一组由原始输入端输入的扫描测试向量，每一个测试向量的长度为组的数目+原始输入的数目，对于扫描森林中的每一个组，在测试向量中有一个确定值0或1与之对应，即该组中所有的扫描触发器都将被置为这个值；1.2.2电路置为测试状态，对于每一个扫描测试向量按以下步骤置入电路：1.2.2.1在第一个时钟节拍，从原始输入端置入扫描森林中最后一层内各个组的值；1.2.2.2在第二个时钟节拍，从原始输入端置入扫描森林中倒数第二层内各个组的值，同时正数第一层中所有内部触发器结点的值将送入与之连接的第二层中各个扫描触发器中；1.2.2.3依次类推，在最后一个时钟节拍，从原始输入端置入扫描森林中正数第一层内各个组的值，使得扫描森林中所有的扫描触发器已经按组被置为扫描测试向量中所提供的值。