[发明专利]在扫描链中包含有非可扫描部件状态的方法和装置

说明书

本发明一般涉及数字装置，尤其涉及这样一种装置，它把传输到非可扫描单元的状态信息结合进可扫描电路的扫描链中。

目前的数字设计技术水平状况常常要求具有这样一些特点，即允许设计的产品在生产期间和最终用户使用现场两者均能进行测试。数字设计中用作测试工具的更为普遍的测试技术之一是所谓的“基于扫描的设计”。它包括附加逻辑于传统的数字电路中，这样一旦测试信号来到，便可把数字电路的基本储存单元（例如，锁存器，寄存器级，触发器及类似器件）配置构成一个或更多个扩展的移位寄存器（扫描链）。然后把测试模式（“矢量”）引入（“扫描”）至如此形成的扫描链，而数字电路返回其标准配置构图，并允许正常运行一个或多个操作周期。然后，如此来重新建立扫描链，使产生的数字系统的寄存状态得以转移和检验。

换句话说，允许待测数字电路正常运行，一直到扫描测试使电路停止的那一时刻。然后建立扫描链的配置构图，转移、观测和重新设置电路的寄存状态，并允许单元在返回其标准构图之后运行。扫描设计对建立数字电路“寄存状态”（也即基本存入诸单元在任一时刻，即时假定的状态）的可控制性和可观测性提供一有效而效率高的方法，在该方法中，可使待测单元的运行在任一时刻即时停止，将单元重新配置构成其扫描构图，并使该状态得以恢复、观测和更换于是待测数字电路可返回到正常的操作模式，且继续保持到再次停止，并如上所述那样观测其寄存的状态。

在目前该技术领域中数字单元的设计常常要把这样一些可扫描元件和设计成不可扫描的标准现成元件（例如，微处理器，随机存取存储器（RAM）以及类似元件）相组合。因此，这些标准元件的寄存状态超出了扫描测试程序的可控制和可观测范围。这种可扫描元件与非可扫描元件的组合会严重限制整个组合体的可测试性。

由于这样一些非可扫描部件不能包括到任何扫描串中，因此，在可扫描部件的扫描测试（或初始化）之后，任何可能保持的初始寄存状态值均须被看作为不确定的。这种不确定的状态倾向于在其它地方传播不确定性，迫使采用下列几种方法之一加以补救：（1）增加额外的逻辑电路，以阻止不确定状态传播的形成和传播（和接收电路的大量不可测区域）;（2）增加跟随扫描的复杂测试时序，以便从功能上消除不确定状态;或（3）上述方法的若干组合。

因此，可以看出，为了测试目的有必要使不可扫描电路的寄存状态与可扫描电路共同存在。

本发明认为，不可扫描元件的某些寄存状态起因于扫描单元，并由它加以转移。因此，按照本发明，把由可扫描元件转移的寄存状态加以复制，并存储于包含在可扫描电路内的可扫描寄存器中。因而，扫描测试可扫描元件将同样允许观测非可扫描元件的无缺陷寄存状态。

图1是结合本发明与非可扫描元件相耦合的可扫描元件的示意图说明;

图2是说明本发明的操作时序图;

图3是说明用本发明来转换操纵运行操作模式和扫描操作模式的流程图。

现在参见附图，具体地说为图1，它示出一数字系统的一部分，用参考号10表示。它包括两个系统元件12和14。元件12可以是专用集成电路（ASIC），而元件14为一同步随机存取存储器（RAM）。如图1所示，元件12包括功能逻辑电路20，它象征性地表示与输出寄存器22相耦合的元件12中绝大多数的数字电路。输出寄存器的内容通过多路复用器24把多位地址提供给地址总线28，后者把该地址交换传送给同步RAM14的地址寄存器30。响应于从地址寄存器30接收到的地址由同步RAM14的存储器阵列32取得数据，并通过数据总线34交换传送给元件12。

多路复用器24的输出还与阴影寄存器26相耦合，以接收传送给地址寄存器30的地址。

将元件12设计成如上所述意义上的可扫描，也即把其基本存储单元（例如触发器，寄存器，锁存器以及类似器件），包括那些可能组成功能逻辑电路20和输出以及阴影寄存器22，26在内均配置构成可以下列三种模式之一进行操作，即“运行”模式（元件正常操作，而扫描和保持信号还未确立），“保持”模式（元件保持其状态）和“扫描”模式（所有元件被配置构成一个或多个扫描链）。为实现这一目的，将元件12与测试总线36相耦合，以便接收由测试控制装置（未示出）的测试信号：扫描信号和保持信号。另外，测试总线36包含有扫描数据进（SDI）线用于串行交换通过测试矢量（数据串）或代替元件12以前转移的寄存状态。当然，必须通过确立扫描测试信号以接受SDI线上的数据使元件处于扫描模式。

当处于扫描模式时，通过扫描数据出（SDO）输出线使元件12的寄存状态再次串行转移。