[发明专利]基于改进测试向量集的部分扫描的扫描单元的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字集成电路SOC测试技术领域，具体涉及到可复用IP(Intellectual Property)芯核的SOC测试技术领域。

背景技术

随着集成电路工艺的提高，由多个芯片构成的复杂系统可以集成在一个芯片上，系统芯片SoC应运而生。随着对芯片可靠性需求的提高，SoC测试技术得到了广泛的研究。

SoC测试可以分为离线测试和在线测试。在线测试是指在电路运行时进行物理故障检测。在线测试显得越发重要的原因主要有以下几点：

首先，在航天、军事等安全性要求很高的关键领域，需要在工作的同时完成测试；

第二，在线测试可以保障电路的最大运行时间，避免电路的间断工作；

第三，在线测试便于发现电路内部的潜在故障，尽早处理，减少经济损失；

第四，在线测试是后续自修复工作的基础。

根据逻辑功能的不同，数字电路分为组合电路和时序电路。相对复杂的系统中广泛使用的是时序电路。其特有的记忆功能使得适用于组合电路的在线测试方法不再奏效。因此，时序电路在线测试技术研究具有十分重要的意义。

在线测试分为并发测试和非并发测试。并发测试指被测模块的测试过程与系统工作同时进行的测试。非并发测试是指整个系统处于在线状态，针对一个离线的子系统进行测试。

针对在线测试中遇到的一些问题，科研人员开展了积极的研究工作。扫描设计可以很好的实现时序电路内部状态的可观性；在线内建自测试(BIST，Build-in-Self-Test)是在离线BIST基础上经过改进实现的在线测试方法；Zhang Zhaobo在文献Z.B.Zhang，Z.L.Wang，X.L.Gu，and K.Chakrabarty，“Physical defect model ing for fault insertion in system reliability test，”(系统可靠性故障注入的的物理检测模型)Proceedings of IEEE International Test Conference.Austin，TX，2009，pp.1-10.中提出了一种通过检测电路的部分输出引脚来减小冗余的在线测试方法；Hussain Al-Asaad在文献A.Hussain and M.Paolo，“Non-concurrent on-line testing via scan chains，”(基于扫描链的非并发在线测试方法)Proceedings of the IEEE Autotestcon Conference.Anaheim，CA，Sep，2006，pp.656-662.中提出了一种新的扫描链单元，应用该单元对电路进行扫描设计，可以实现时序电路的非并发测试。

但上述方法有的会造成较大的测试延迟，有的有较大的硬件冗余，所使用的BIST结构中大量的测试向量还会对存储器的容量有一定的要求。

发明内容

为了解决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，本发明提出了一种基于改进测试向量集的部分扫描的扫描单元的设计方法。

本发明所述的基于改进测试向量集的部分扫描的扫描单元的设计方法

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定就义为重要等效输出引脚。

所述定输入触发器是无关触发器、0无关触发器和1无关触发器。

所述的等效输入引脚和等效输出引脚的概念为：

将电路的功能性输入和触发器的输出定义为组合部分的等效输入，将电路的功能性输出和触发器的输入定义为组合部分的等效输出。结合故障仿真技术，对被测电路进行分析，分别分析每个触发器对应的等效输入/输出引脚对于故障检测的重要程度，结合相应的优化算法，寻找到对测试影响不大的触发器，将其余影响较大的触发器连接成部分扫描链，就可以在满足一定故障覆盖率的前提下，有效降低在线测试的硬件冗余。