基于折叠计数器的多扫描链soc内建自测试方法研究

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1、合肥工业大学硕士学位论文基于折叠计数器的多扫描链SoC内建自测试方法研究姓名：李松坤申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：梁华国2011-04基于折叠计数器的多扫描链SoC内建自测试方法研究摘要随着集成电路制造工艺的不断发展，单个芯片上集成的晶体管数目越来越多，通过复用各种IP芯核，片上系统(SoC,System-on-Chip)的功能愈发强大。SoC设计缩短了电路设计周期，降低了设计风险，但同时SoC的高集成度迅速提升了测试复杂性，使测试面临巨大的挑战。如何有效地压缩海量测试数据，缩短过长的测试应用时间，是当前SoC测试急需解决的问题之一。本文就是围绕这一问题展开讨论的。先就So

2、C测试研究现状做了简要的回顾，并列出了SoC测试的一些相关基础知识，接着着重阐述了内建自测试方法的概念、组成及分类等，可以发现测试模式生成器作为内建自测试方法的一个组成部分，是重要且不可替代的。折叠计数器就是一种测试模式生成器，它取得了很高的测试数据压缩率，一个n位的种子向量可以生成n+1个n位的测试向量，能够有效地压缩海量测试数据。但折叠计数器在生成测试模式时，一个时钟周期只能生成一位测试数据，不利于降低测试应用时间，且只能适用于单扫描链结构，阻碍了折叠计数器的进一步推广应用。针对上述现象，提出了按时钟测试的折叠计数器方案，即内建自测试方法中的test-per-clock方案[33]，

3、这一方案只需要一个时钟周期就可以完成一个测试向量的输入，也就要求改进后的折叠计数器一个时钟周期生成一个测试模式，这极大地降低了测试应用时间，并且保持了传统折叠计数器[14]高测试数据压缩率的优势，同时对应的解压结构简单、规则。考虑到按时钟测试的折叠计数器方案，在运用输入精简技术后，改动了扫描链结构，本文还提出了按时钟与扫描测试的折叠计数器方案，这一方案将折叠计数器应用到多扫描链结构电路，实现了真正意义上的串并结合的输出模式，即一个时钟周期可以生成一个扫描切片（scanslice）上的一组测试数据。该方案同样保持了传统折叠计数器高测试数据压缩率的优势，并且采用了约束输入精简技术，在不改动扫

4、描链结构的基础上，大幅度降低了测试模式宽度，很好地平衡了被测电路端口数与测试应用时间，同时也给出了相应的解压结构。本方案作为一种测试模式生成器，可以得到广泛地应用。关键词：系统芯片、内建自测试、折叠计数器、并行输出、多扫描链TheResearchonBISTofMultipleScanChains’SoCBasedonFoldingCounterAbstractWiththecontinuousdevelopmentofintegratedcircuitmanufacture,moreandmoretransistorsareintegratedonasinglechip.Thefunc

5、tionofSoCisbecomingmorepowerfulbecauseofreusingIPcores.SoCdesignreducescircuitdesigncycle,reducingdesignrisk,butahighlyintegratedSoCrapidlyincreasethecomplexityofthetest,whichmakesthetestfaceenormouschallenges.Howtocompressthelageramountsoftestdata,shortenlongtestapplicationtime,iscurrentlyoneoft

6、heissuesneedtoberesolvedinSoCtests.Thisarticleisthediscussionaroundtheissues.ThisthesisfirstbrieflyreviewtherecentlyresearchonSoCtesting,andlistssomebasicknowledgeofSoCtesting,thenfocusesontheconceptandclassificationofBuilt-in-Self-testmethod,andfoundouttestpatterngeneratorasapartofBuilt-in-Self-

7、testisveryimportantandirreplaceable.Foldingcounterasatestpatterngenerator,itcangetahighcompressionratio,aseedofn-bitcangenerateanumberofn+1testpatterns,cancompressthetestdataeffectively,butwhenthefoldingcountergenerate