[发明专利]一种基于线性反馈移位寄存器的可控测试向量发生器

权利要求书

1.一种基于线性反馈移位寄存器的可控测试向量发生器，包括一由n个依次串联D触发器D_1～n和n-1个异或门XOR_1～n-1构成的内接型线性反馈移位寄存器，其特征在于，还包括：

一个n-1位输入或非门NOR和一个异或门XOR_fb构成的反馈网络，或非门NOR的n-1位输入端分别接D触发器D_1～n-1的输出端Q_1～n-1，异或门XOR_fb的两个输入端分别接或非门NOR的输出端和D触发器D_n输出端Q_n；反馈网络中的异或门XORfb的输出端分别接内接型线性反馈移位寄存器中的n-1个异或门XOR_1～n-1的一个输入端，内接型线性反馈移位寄存器中的n-1个异或门XOR_1～n-1的另一个输入端分别接D触发器D_1～n-1的输出端Q_1～n-1，内接型线性反馈移位寄存器中的n-1个异或门XOR_1～n-1的输出C₁，C₂，…，C_n-1分别作为D触发器D_2～n的D端输入；

一存储器和一计数器，存储器用于存放测试向量集的控制码序列，计数器用来控制读取存储器地址，存储器每输出一位控制码，计数器就指向存储器中的下一位控制码，直到存储器中的所有控制码全部输出之后，又回到存储器地址的第一位，指向控制码序列的第一位；

一个控制异或门XOR_CTRL，用于控制内接型线性反馈移位寄存器输出测试向量，其一个输入端接存储器输出，另一个输入端接反馈网络中的异或门XOR_fb的输出端；

当存储器输出的一位控制码为0时，控制异或门XOR_CTRL的输出同异或门XOR_fb的输出，内接型线性反馈移位寄存器顺序输出伪随机序列，当存储器输出的一位控制码为1时，控制异或门XOR_CTRL的输出与异或门XOR_fb的输出相反，内接型线性反馈移位寄存器跳变输出伪随机序列，而存储器中一位或多位控制码对应一个测试向量，从而在存储器输出一位或多位控制码后得到内接型线性反馈移位寄存器输出的一个伪随机序列为一个测试向量。

2.根据权利要求1所述的基于线性反馈移位寄存器的可控测试向量发生器，其特征在于，所述的测试向量集通过以下步骤获取：

(1)、根据被测电路故障特征得出遗传算法的适应度函数；

(2)、初始群体的产生：对线性反馈移位寄存器顺序产生的2ⁿ个伪随机序列按一定规律进行划分成M组，每一组作为遗传算法的一个基因串，从而将2ⁿ个伪随机序列转化为M个基因串；

任意抽取L个基因串得到遗传算法的一个个体；进行N次任意抽取，得到N个个体，作为遗传算法的初始种群；L作为初始值，取值相对较小，如可以为M的1/5；

(3)、适应度评估：将初始种群的N个个体根据适应度函数进行适应度评估，将故障覆盖率极低，如即小于10％的个体去除；

(4)、选取：经过适应度评估之后的初始种群中，任意选取出两个个体，进行故障覆盖率的比较，则得到一个为故障覆盖率较高的A个体与一个为故障覆盖率较低的B个体；

交叉：将A个体中对检测故障覆盖率没有贡献的基因串与B个体中对检测故障覆盖率有贡献的基因串进行交叉，交叉后的A个体作为子代个体A₁；

(5)、结束条件判断：将子代个体A₁与结束条件进行比对，结束条件是指预定的故障覆盖率，判断其是否达到预定的故障覆盖率，如果，没有，则返回步骤(4)，直到达到预定的故障覆盖率，则该满足预定故障覆盖率的个体中的伪随机序列为测试向量；

如果初始种群中个体选取完毕，仍然达不到预定的故障覆盖率，则每次交叉后子代个体A₁作为新的种群，进行步骤(4)、(5)相同遗传操作，即选取、交叉和结束条件判定，直到满足预定的故障覆盖率；

如果经过预定G代的遗传操作后，仍然不能达到预定的故障覆盖率，则返回步骤(2)，将个体的基因串数量增加，再进行遗传操作，直到找到满足预定故障覆盖率的个体，并将该个体中构成基因串的各个伪随机序列作为测试向量，得到测试向量集。

3.根据权利要求1所述的基于线性反馈移位寄存器的可控测试向量发生器，其特征在于，所述的控制码序列由以下方法获得：

(1)、将测试向量集中的一个测试向量作为初始测试向量，初始化内接型线性反馈移位寄存器，然后，向内接型线性反馈移位寄存器输入一位控制码；如果输出的伪随机序列为测试向量集中的一个测试向量，则将该一位控制作为控制码序列的一个控制码；如果不是，则输入两位控制码，看输出的伪随机序列是否测试向量集中的一个测试向量，如果是则将该两位控制码作为控制码序列的一个控制码，依次类推，直到找一个控制码，使初始测试向量跳转到测试向量集中的一个测试向量，并将作为初始测试向量的该测试向量从测试向量集中去除；

(2)、将跳转到的测试向量作为初始测试向量，重复步骤(1)，直到测试向量集中的测试向量数为0；

(3)、将得到的控制码依次组合起来，得到测试向量集的控制码序列。