[发明专利]一种并行折叠计数器状态向量的选择生成方法及其硬件电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于硬件的高效测试向量生成技术，属于集成电路测试与计算机应用技术领域。

背景技术

随着设计和工艺技术的发展，集成电路的规模和复杂度越来越高，测试数据量膨胀导致测试应用时间和测试成本大幅上升。内建自测试技术(BIST)通过在芯片内部集成测试向量生成、应用和测试响应分析电路，可以有效降低测试对自动测试设备的依赖，降低测试成本。同时，BIST支持全速测试，且有利于保护集成电路测试方法和技术的知识产权。

嵌入式硬件测试向量生成是集成电路BIST的关键技术。伪随机测试向量生成作为一种低成本技术，利用线性反馈移位寄存器(LFSR)的状态变换生成随机状态向量，用于测试电路中大量的易测故障。针对电路难测故障，也称为硬故障，提出基于LFSR的重播种技术。通过故障模拟获得确定性测试向量，利用LFSR编码技术对确定性测试向量进行长度方向(横向)压缩，得到对应的种子向量集。再通过折叠计数器(Folding Counters)，对种子向量集进行数量方向(纵向)压缩。另一方面，针对传统LFSR和折叠计数器测试向量串行生成的缺点，提出并行LFSR和并行折叠计数器的测试向量生成技术。

现有的并行折叠计数器技术的最大缺点是，对给定的折叠种子向量，只能顺序地生成其对应的状态向量。例如，对于长度大于或等于4的折叠种子向量，要生成折叠距离3对应的状态向量，必须先顺序地生成折叠距离分别为0、1和2对应的状态向量，从而导致用于电路的BIST会产生大量的冗余数据，造成电路测试时间和测试功耗增加。

发明内容

本发明为了克服现有并行折叠计数器状态向量只能顺序生成的不足之处，提出一种并行折叠计数器状态向量的选择生成方法及其硬件电路开销结构设计简单的硬件电路，以期能对给定的折叠种子向量和折叠距离值，直接生成该折叠距离值所对应的状态向量，从而显著提高确定性BIST测试向量的生成效率，避免冗余状态向量生成，降低电路测试时间和测试功耗。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种并行折叠计数器状态向量的选择生成方法，包括：n位的二进制数的折叠种子向量和与所述折叠种子向量对应的n个状态向量；记所述n位的二进制数的折叠种子向量为s＝[s₁s₂…s_j…s_n]；s_j表示所述折叠种子向量s中第j个二进制位；s₁表示第1个二进制位，即最高二进制位；s_n表示第n个二进制位，即最低二进制位；1≤j≤n；记与所述折叠种子向量s对应的n个状态向量为X＝{x₁,x₂,…,x_i,…,x_n}；x_i表示与所述折叠种子向量s对应的第i个状态向量；1≤i≤n；记与所述n个状态向量X中的每个状态向量依次对应的折叠距离值为{0,1,…,i-1,…,n-1}；i-1表示与第i个状态向量x_i对应的折叠距离值；其特点是，

所述选择生成方法是按如下步骤进行目标状态向量的选择生成：

步骤1、假设目标状态向量为第i个状态向量x_i；

步骤2、定义初始翻转控制向量为v₀＝[v₁v₂…v_i…v_n]；v_i表示所述初始翻转控制向量v₀中第i个二进制位；v₁表示第1个二进制位，即最高二进制位；v_n表示第n个二进制位，即最低二进制位；n表示所述初始翻转控制向量v₀的长度，当i为奇数时，v_i＝1；当i为偶数时，v_i＝0；

步骤3、用所述折叠距离值i-1的二进制数中最低二进制位分别替换所述初始翻转控制向量v₀中从第i个二进制位v_i到第n个二进制位v_n的所有n-i+1位二进制位；从而获得翻转控制向量v₀′＝[v₁v₂…v_i′…v_n′]；v_i′表示替换后的第i个二进制位；