一种低功耗低成本测试图形的生成方法

针对半导体器件特征尺寸小、集成电路集成度和复杂度高导致的芯片测试功耗高、面积开销和测试数据量大等问题,提出了一种带广播结构的低功耗低成本内建自测试的测试图形生成方法,给出了硬件实现方式和测试方案。首先,该方法通过一个异或网络将线性反馈移位寄存器(LFSR)结构和Johnson计数器相结合,产生具有多维单输入跳变(MSIC)特性的测试向量;然后,通过复用测试生成结构,广播电路将测试向量扩展为能够填充更多扫描链的基于广播的多维单输入跳变(BMSIC)测试图形,从而减小了测试图形生成电路的面积开销;最后,以ISCAS’89系列中较大的5款电路为对象实验,结果表明,与MSIC测试生成电路相比,BMSIC测试图形生成方法可在确保低功耗高故障覆盖率基础上,减小50%左右的电路面积开销。     

一种易于线性压缩的测试图形生成方法

为解决VLSI测试中数据量大、功耗高和故障检测难等问题,提出一种易于线性压缩的测试图形生成方法(LCG法).与传统方法不同,LCG法先解析出一类每个向量内部具有线性关系的测试序列,这种线性关系是基于单输入变化序列的,构成的测试序列可有效地减少被测电路内部的开关活动.测试生成时只需搜索测试向量少量的位值,其他位的值按预定义的线性关系解析出,再通过故障模拟的方法确认测试图形.压缩后的测试图形为其少量位的内容,具有压缩率高、易于实现、功耗低和覆盖率高的特点.对ISCAS89中5个最大的基准电路的实验结果表明,LCG法在固定故障覆盖率大于96%的情况下,压缩率都在10倍以上,甚至可以达到100倍以上.     

生成确定性测试图形的内建自测试方法

为了以低的硬件开销自动生成高效率的确定型测试图形,提出一种新型的内建自测试(BIST)方法.先对原型设计用自动测试图形工具生成长度短、故障覆盖率高的确定性测试图形,然后对生成的图形排序以取得低功耗测试序列,再选择状态机优化和综合方案,最后自动生成BIST电路描述.由于结合了确定性测试和伪随机测试的优点,该方法具有低功耗、长度短、故障覆盖率高、测试图形自动生成等特色,特别适于CMOS组合逻辑电路的测试.基于ISCAS85Benchmark的实验结果表明,所设计的BIST电路在硬件开销、速度、测试功耗等方面均优于传统的伪随机测试电路,测试时间显著减少.     

基于随机访问扫描的低功耗确定性测试方案

大规模高密度的集成电路在测试中面临着测试数据量大、测试时间长和测试功耗高的问题.为此提出了一种基于随机访问扫描(random access scan,RAS)的混合模式测试体系结构,该测试方法先通过自动测试模式生成一个确定测试集,再将确定测试集嵌入片上生成的测试序列中进行确定性测试.测试分两个阶段进行,第一阶段利用块固定折叠计数器生成的具有块固定特征的测试模式序列,测试电路中的大部分故障;第二阶段,通过位跳变方法生成确定测试模式,测试剩余的难测故障.在ISCAS-89基准电路上的实验结果表明,该方案不仅减少了测试存储量和测试时间,而且有效地降低了测试功耗.     

基于贝叶斯推理和向量压缩技术的最大功耗分析

针对模拟评测电路最大功耗分析速度缓慢的问题,使用贝叶斯推理功耗模型和切片分析技术进行向量压缩,优选出可能生成最大功耗的向量进行详细分析。进一步的,基于输入信号翻转密度和最大功耗生成之间的关系分析,设计自适应翻转密度与向量生成平台,结合贝叶斯向量压缩技术进行最大功耗评测。实验表明,基于切片分析的贝叶斯模型向量压缩平均加速比达1005倍,分析误差2.40%;结合自适应翻转密度计算与向量压缩的评测方法平均加速比达163倍,最大功耗分析结果相对原始序列提高1.99%。     

基于向量优化重组的LFSR重新播种方法

提出了一种基于向量优化重组的LFSR重新播种方法。针对测试集中测试向量的确定位位数不同的特点,先对测试向量进行奇偶切分,接着进行重组,使新生成的测试向量中确定位大致相等。然后对新测试向量集进行LFSR编码,从而提高测试压缩率。该方案解压电路结构简单,并且种子的位数较少,与目前国内外同类方法相比,具有测试数据压缩率高、解压结构简单及测试时间少等特点。     

基于人工蜂群的硬件木马测试向量生成方法

针对已有测试向量生成方法对以电路惰性节点作为输入的硬件木马触发覆盖率低的问题,提出了一种基于人工蜂群的测试向量生成方法.首先分析了用于触发惰性节点组合的测试向量的分布规律,并构建数学模型对其进行描述;然后利用人工蜂群算法生成测试向量,结合其分布规律对局部区域进行高效搜索以发现能触发更多惰性节点组合的测试向量,同时对全局进行快速搜索,有效避免了"早期收敛"问题.实验结果表明:使用本文方法生成的测试向量测试电路,对电路中惰性节点组合的平均触发覆盖率达到95.86%,与已有方法相比提高了22.43%,具有更好的硬件木马激活效果.     

一种基于FDR的高测试质量测试压缩方法

FDR编码方法有效地降低了测试数据量,但其测试集中的无关位全部填充为0,平均每个测试向量检测的故障数目较少,测试质量较低.为了提高测试质量,并进一步提高测试数据压缩率,本文基于FDR方法提出了一种利用上一个测试向量的响应填充该测试向量中无关位的测试压缩方法.该填充方法提高了测试向量中无关位填充的随机性,从而提高了测试集的测试质量.提出方法的压缩效率与测试向量的顺序有关,基于最近邻居算法对测试集进行排序,降低了测试响应与下一个测试向量之间不相同的位数,对测试响应和测试向量差分处理后再进行FDR编码,从而降低了测试数据量.ISCAS’89电路中几个大电路的实验结果表明,与FDR相比该方法的测试质量平均提高了5.9%,测试数据压缩率平均提高了2.5%,而只需要增加一个异或门的硬件开销.     

一种基于改进RAS架构的SOC测试方法

为了同时解决目前SOC测试工作中面临的测试数据量、测试功耗、测试时间三方面的难题,提出一种基于random access scan架构的SOC测试方法.该方法通过改进扫描单元的结构,减少了硬件开销,同时利用列地址信号来控制测试过程,减少测试数据量和测试时间.在ISCAS'89基准电路上进行的实验表明,该方法与传统的串行扫描技术相比,平均数据压缩率可以达到55%,测试速度提升2倍以上,同时,其测试的平均功耗几乎可以忽略不计.     

一种基于GPIB技术的计数器电路测试系统

阐述了一种基于GPIB技术的计数器电路测试系统的实现。该系统以直观的方式测试出由74LS90组成的五进制计数器输出端的波形、相关参数以及在单脉冲触发下输出端状态转换表。为高校开设电子类实验提供了一种新的方法。