一種多掃描鏈的自測試技術(shù)

一種多掃描鏈的自測試技術(shù)

1測試向量生成基于掃描的內(nèi)部自測試技術(shù)（scan基礎(chǔ)bist）使用線性反饋位移記錄（lfsr）生成測試向量，并使用多個輸入功能記錄（misr）壓縮測試響應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是bist來完成掃描測試的ase功能。該方法的原理非常簡單，因此它被廣泛應(yīng)用于全掃描測試和邊界掃描測試，因此受到了高度重視和應(yīng)用。在滿足故障覆蓋率要求的情況下,內(nèi)建自測試的測試效率體現(xiàn)在測試應(yīng)用時間的多少.特別是對基于掃描的內(nèi)建自測試而言,測試向量生成器串行地把GF(2)序列移入掃描鏈中形成測試向量,測試規(guī)模的增大使得測試所需的測試應(yīng)用時間迅速增加,進(jìn)而增加了測試費(fèi)用.隨著集成電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和產(chǎn)品產(chǎn)量的增加,測試應(yīng)用時間成為決定測試效率的關(guān)鍵因素,所以如何減少測試應(yīng)用時間具有重要的實(shí)際意義.基于掃描的內(nèi)建自測試主要包括兩種結(jié)構(gòu)——基于單掃描鏈的設(shè)計(jì)和基于多掃描的設(shè)計(jì).基于多掃描鏈的設(shè)計(jì)正是解決應(yīng)用單掃描鏈測試時測試應(yīng)用時間過長的主要方法.但是在基于多掃描鏈的內(nèi)建自測試中,由于不同掃描鏈間的相關(guān)性影響了電路中的故障檢測,因此為了獲得較高的故障覆蓋率研究測試向量生成結(jié)構(gòu)是十分重要的.目前基于多掃描鏈的內(nèi)建自測試技術(shù)多采用一個LFSR通過移相器給多掃描鏈提供測試向量,但利用這種方法一般不能保證被測電路的故障完全檢測.本文提出了一種應(yīng)用于基于多掃描鏈的內(nèi)建自測試技術(shù)中的測試向量生成方法.該方法可以實(shí)現(xiàn)被測電路的故障完全檢測.這種測試向量生成方法利用一個LFSR同時給所有掃描鏈輸入測試向量,通過構(gòu)造具有最小相關(guān)度的多掃描鏈來克服掃描鏈間的相關(guān)性對故障覆蓋率的影響.并針對所有難測故障利用ATPG生成最小確定性測試向量集,根據(jù)最小測試向量集設(shè)計(jì)位改變邏輯電路,利用位改變邏輯電路控制改變掃描鏈上特定位的值來實(shí)現(xiàn)對難測故障的檢測,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)被測電路的故障完全檢測.2多掃描鏈自適應(yīng)的測試向量基于掃描的內(nèi)建自測試技術(shù)通過把GF(2)序列移入掃描鏈中形成測試向量.如果被測試電路中包含多個并行的掃描鏈,則需要一個并行的測試向量生成器來移入測試向量,同時需要一個多輸入特征分析器(MISR)分析來自掃描鏈和原始輸出端的測試結(jié)果,具體結(jié)構(gòu)見圖1.此時移入一個測試向量所需的時鐘數(shù)減少為單掃描情況下的1k?k1k?k為掃描鏈數(shù).為了減少硬件開銷,一般情況下用一個LFSR來實(shí)現(xiàn)測試向量,結(jié)構(gòu)見圖2.此時移入不同掃描鏈中的測試向量只差一位的相移,測試時必然要比單掃描鏈情況下大大降低了故障覆蓋率.為了提高故障覆蓋率,以往采取的方案是利用一個LFSR和一個移相器構(gòu)成偽隨機(jī)測試向量生成器,見圖3.測試時通過移相器把LFSR的輸出變成不相關(guān)的信號輸入到不同的掃描鏈中.但利用移相器形成的不相關(guān)隨機(jī)測試向量也不能保證電路中的可測故障的完全檢測.本文在分析多掃描鏈構(gòu)造對故障覆蓋率影響的基礎(chǔ)上提出了一種測試向量生成結(jié)構(gòu),具體見圖4.該測試結(jié)構(gòu)中一個LFSR作為偽隨機(jī)測試向量生成器把GF(2)序列移入掃描鏈中,同時作為原始輸入端的輸入和內(nèi)部觸發(fā)器的狀態(tài),并通過多掃描鏈的構(gòu)造來克服由于掃描鏈間的相關(guān)性對故障覆蓋率的影響.此外在多掃描鏈與被測電路之間設(shè)計(jì)了一個位改變邏輯電路來控制多掃描鏈上的值的輸入.當(dāng)控制信號test_con為0時多掃描鏈上的值直接輸入到被測電路,測試易測試故障;當(dāng)控制信號test_con為1時多掃描鏈上的一些特定位上的值經(jīng)過位改變邏輯電路(BML)的改變再輸入到被測電路,測試那些難測試故障,從而實(shí)現(xiàn)電路中故障的完全檢測.因此這種測試方法的關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)多掃描鏈的構(gòu)造和位改變邏輯電路的設(shè)計(jì).3多掃描鏈構(gòu)造形式的影響利用一個LFSR同時給多個掃描鏈提供測試向量時故障覆蓋率降低的主要原因是不同掃描鏈間的相關(guān)性限定了測試向量的隨機(jī)性.下面用圖5所示的例子加以說明,假設(shè)a1,a2,a3,a4和b1,b2,b3,b4分別是4個D觸發(fā)器的輸出和輸入.如果該電路采用基于兩個掃描鏈的內(nèi)建自測試技術(shù)來測試,具體測試結(jié)構(gòu)見圖6.電路中簡并可測的單固定型故障有30個.這里需要說明的是LFSR階數(shù)k的選取要滿足2k-1與多掃描鏈中單掃描鏈的長度互質(zhì).如果用1個掃描鏈給電路提供測試向量,每輸入一個測試向量則需要4個時鐘周期.偽隨機(jī)測試時全部15個測試向量需要60個時鐘周期才能完成所有測試向量輸入.而如果用2個掃描鏈給電路提供測試向量,每輸入一個測試向量則只需要2個時鐘周期.偽隨機(jī)測試時3個測試向量需6個時鐘周期就可以完成了.此時測試向量輸入所需的時鐘周期比單掃描鏈情況下的減少了90%.但由于不同掃描鏈間的相關(guān)性限制了這3個測試向量的隨機(jī)性,勢必要影響電路中的故障檢測.例如掃描鏈的構(gòu)成分別為{a1,a2},{a3,a4},偽隨機(jī)測試向量集實(shí)現(xiàn)為{1010,0101,1111},經(jīng)過模擬可知檢測了20個故障,有10個故障未測,故障覆蓋率為66.67%.此時掃描鏈間的相關(guān)性就表現(xiàn)在由于輸入信號a1和a3,a2和a4排序在相同列上,只能取相同的值.如果電路中存在需要a1和a3或a2和a4取不同值才能檢測的故障,那么這樣的故障在這種測試向量輸入情況下就不能檢測了.由上述分析我們可以看出不同的多掃描鏈構(gòu)造形式對故障覆蓋率的影響不同.仍以圖5中所示的電路為例,如果掃描鏈的構(gòu)成變?yōu)閧a2,a1},{a3,a4},偽隨機(jī)測試向量集實(shí)現(xiàn)為{1001,0110,1111},經(jīng)過模擬知檢測27個故障,有3個故障未測,故障覆蓋率為90.00%.顯然這種構(gòu)造形式與上一種得到的掃描鏈間的相關(guān)性不同,進(jìn)而對故障覆蓋率的影響也不同.經(jīng)過對上例的分析可知由于多掃描鏈的構(gòu)造形式不同,即便是用同樣的測試向量生成器,所能夠?qū)崿F(xiàn)的故障覆蓋率也不同.這主要是由于在不同的多掃描鏈構(gòu)造形式下掃描鏈之間的相關(guān)性不同造成的.定義1.一個電路中從輸入信號PI存在至少一條路徑可達(dá)輸出信號PO,則稱PO與PI相連通或PI與PO相連通.定義2.如果一個電路中至少存在一個輸出信號PO,既與輸入信號PI1相連通,又與輸入信號PI2相連通,則稱PI1與PI2是相關(guān)聯(lián)的;否則稱PI1與PI2無關(guān).定義3.如果一個電路中共有N個輸出信號既與輸入信號PI1相連通,又與輸入信號PI2相連通,則稱PI1與PI2相關(guān)度為N,用(PI1,PI2)=N或(PI2,PI1)=N表示.如果PI1與PI2無關(guān),則記(PI1,PI2)=0或(PI2,PI1)=0.根據(jù)對圖5所示的電路的分析我們可以得到以下兩個結(jié)論.結(jié)論1.如果兩個輸入信號PI1和PI2無關(guān)(見圖7(a)),則把這兩個輸入信號排序在不同掃描鏈上的相同列上(如圖8所示),不影響被測電路的故障覆蓋率.結(jié)論2.如果兩個輸入信號PI1和PI2相關(guān)聯(lián)(見圖7(b)),則把這兩個輸入信號排序在不同掃描鏈上的相同列上時,PI1與PI2的相關(guān)度N越大,被測電路的故障覆蓋率降低的可能性就越大.觀察圖7(b)可以看出N越大,圖中陰影區(qū)域越大.陰影區(qū)域中的故障的檢測受PI1和PI2的影響,如果把這兩個輸入信號排序在不同掃描鏈上的相同列上,則這兩個輸入信號只能取相同的值,此時陰影部分中的故障覆蓋損失可能性隨著N越大而越大.由上述分析可知為了提高故障覆蓋率,要求構(gòu)造多掃描時盡可能地將無關(guān)的輸入信號排序在多掃描鏈的相同列上.定義4.在多掃描鏈構(gòu)造中掃描鏈S1和S2之間的相關(guān)度用Γ(S1,S2)表示.其中S1中觸發(fā)器排序?yàn)閧C1,1,C1,2,…,C1,n},S2中的觸發(fā)器排序?yàn)閧C2,1,C2,2,…,C2,m},則得Γ(S1,S2)=min(n,m)∑i=1(C1,i,C2,i)=CL∑i=1(C1,i,C2,i)(1)這里需要說明的是多掃描鏈構(gòu)造是等長排序的,排序的結(jié)果可能是n等于m或者n與m相差為1.為了簡化公式,本文規(guī)定單掃描鏈長度CL=n=m.推導(dǎo)的結(jié)果對n與m相差1的情況也同樣適用.定義5.一個具有k個并行掃描鏈的多掃描鏈M中兩兩不同掃描鏈之間的相關(guān)度之和定義為該多掃描鏈M的相關(guān)度R(M),記為R(Μ)=k-1∑i=1k∑j=i+1Γ(Si,Sj)=k-1∑i=1k∑j=i+1CL∑t=1(Ci,t,Cj,t)(2)仍以圖5中電路為例,當(dāng)掃描鏈的構(gòu)造為{a1,a2},{a3,a4}時,對應(yīng)的掃描鏈相關(guān)度R(M)=4;而當(dāng)掃描鏈的構(gòu)造為{a2,a1},{a3,a4}時,對應(yīng)的掃描鏈相關(guān)度R(M)=1.因而在結(jié)論1和2的基礎(chǔ)上我們可以進(jìn)一步得結(jié)論3.結(jié)論3.在掃描鏈數(shù)k一定的情況下多掃描鏈的相關(guān)度越大,則被測電路的故障覆蓋率降低的可能性就越大;反之多掃描鏈的相關(guān)度越小,則被測電路的故障覆蓋率降低的可能性就越小.用具有最小相關(guān)度的多掃描鏈測試時,被測電路的故障覆蓋率降低的可能性最小.基于此,本文提出的多掃描鏈構(gòu)造的目的就是要在規(guī)定的掃描鏈數(shù)k的情況下實(shí)現(xiàn)具有最小相關(guān)度minR(M)的多掃描鏈.公式(2)進(jìn)一步變形為R(Μ)=CL∑t=1k-1∑i=1k∑j=i+1(Ci,t,Cj,t)=CL∑t=1Ρos(t)(3)Ρos(t)=k-1∑i=1k∑j=i+1(Ci,t,Cj,t)(4)其中Pos(t)的含義為多掃描鏈上第t列上兩兩輸入信號之間的相關(guān)度之和,而R(M)的含義則為多掃描鏈上每列上的相關(guān)度之和,CL為單掃描鏈長度.從式(4)我們可以得到一個具有更一般意義的公式,見式(5).Ρos(t)=|t|-1∑i=1|t|∑j=i+1(Ci,t,Cj,t)(5)這里|t|為多掃描鏈的第t列上的輸入信號數(shù).此時多掃描鏈的相關(guān)度的含義對于n=m或n與m相差為1的情況都適用.定義6.對于多掃描鏈M而言,如果存在兩列t1和t2上的兩個輸入信號Cθ,t1和Cφ,t2滿足不等式∑t1θ+∑t2φ>∑t1θ,φ+∑t2φ,θ?t1≠t2∈[1?CL]?θ∈[1?|t1|]?φ∈[1?|t2|],則交換這兩個輸入信號在多掃描鏈M上的位置,這樣的交換過程被稱為一次交換操作.其中∑t1θ=|t1|∑i=1,i≠θ(Ci,t1,Cθ,t1)?∑t2φ=|t2|∑i=1,i≠φ(Ci,t2,Cφ,t2)?∑t1θ,φ=|t1|∑i=1,i≠θ(Ci,t1,Cφ,t2)?∑t2φ,θ=|t2|∑i=1,i≠φ(Cθ,t1,Ci,t2),其中CL為單掃描鏈長度,|t1|和|t2|分別是第t1列和第t2列上的輸入信號數(shù).從定義6可以看出一次交換操作交換的一定是不同兩列上的兩個輸入信號的位置,這是因?yàn)楦鶕?jù)公式(3)可知,同一列上的兩個輸入信號的位置的交換不影響該多掃描鏈對應(yīng)的相關(guān)度的大小.定理1.對于一種多掃描鏈M0而言,經(jīng)過有限次的一次交換操作,一定能夠?qū)崿F(xiàn)一種構(gòu)造形式MP,對應(yīng)該構(gòu)造形式得到的多掃描鏈的任意兩個列t1和t2上的任意兩個輸入信號Cθ,t1和Cφ,t2,?t1≠?t2∈[1,CL],?θ∈[1,|t1|],?φ∈[1,|t2|],不等式∑t1θ+∑t2φ≤∑t1θ,φ+∑t2φ,θ均成立,且該多掃描鏈對應(yīng)的相關(guān)度R(MP)最小.證明.該定理分兩步證明.第一步首先證明從構(gòu)造形式M0經(jīng)過有限次的一次交換操作,一定能夠?qū)崿F(xiàn)一種對應(yīng)任意兩列上的任意兩個不同的輸入信號均滿足定理中的不等式條件的構(gòu)造形式MP;第二步證明構(gòu)造形式MP對應(yīng)的相關(guān)度R(MP)最小.第一步證明:對于多掃描鏈M0而言,如果掃描鏈上的任意兩列上的任意兩個輸入信號均滿足定理中的不等式條件,則M0為最終結(jié)果MP.否則多掃描鏈M0上一定存在至少一對分布在不同列上的不同輸入信號,使得不等式的關(guān)系不滿足.任取一對,假設(shè)為A和B,A在ti列上,B在tj列上,ti≠tj∈[1,CL],同時∑tiA+∑tjB>∑tiA,B+∑tjB,A,此時得多掃描鏈M0對應(yīng)的相關(guān)度為R(Μ0)=Ρos(ti)+Ρos(tj)+CL∑t=1,t≠ti,t≠tjΡos(t)(6)將A和B在多掃描鏈M0上位置交換得新的多掃描鏈M1,此時R(M1)相對于R(M0)只是ti和tj兩列的相關(guān)度值發(fā)生了變化,其它列的值不受影響,則得R(Μ1)=Ρos(t1i)+Ρos(t1j)+CL∑t=1,t≠ti,t≠tjΡos(t)(7)此時Ρos(ti)=∑tiA+u?Ρos(tj)=∑tjB+v?Ρos(t1i)=∑tiA,B+u?Ρos(t1j)=∑tjB,A+v?u和v分別為與輸入信號A和B無關(guān)的值.顯然由于∑tiA+∑tjB>∑tiA,B+∑tjB,A,可得Pos(t1i)+Pos(t1j)<Pos(ti)+Pos(tj),進(jìn)一步得R(M1)<R(M0).再對新的多掃描鏈M1進(jìn)行判斷,如果其任意兩列上的任意兩個輸入信號均滿足不等式條件,則M1為最終結(jié)果MP.否則進(jìn)行一次交換操作得新的多掃描鏈M2,且R(M2)<R(M1),以此類推.從上述分析可知每執(zhí)行一次交換操作得到的新的多掃描鏈的相關(guān)度值遞減一次,變化差值為一個正整數(shù).同時由于對于任何多掃描鏈設(shè)計(jì),能夠?qū)崿F(xiàn)的最小相關(guān)度一定是一個大于等于0的正整數(shù),即存在下限值,所以這種相關(guān)度值遞減停止的條件,也是一次交換操作停止的條件一定是得到一種構(gòu)造形式MP,該構(gòu)造形式對應(yīng)的多掃描鏈上的任意兩個列t1和t2上的任意兩個輸入信號Cθ,t1和Cφ,t2,?t1≠?t2∈[1,CL],?θ∈[1,|t1|],?φ∈[1,|t2|],不等式∑t1θ+∑t2φ≤∑t1θ,φ+∑t2φ,θ均成立,且一次交換操作的次數(shù)有限,否則仍可進(jìn)行一次交換操作.第二步證明:已知對于多掃描鏈MP而言,掃描鏈上的任意兩個列t1和t2上的任意兩個輸入信號Cθ,t1和Cφ,t2均滿足∑t1θ+∑t2φ≤∑t1θ,φ+∑t2φ,θ.如果交換多掃描鏈上的任意兩個不同的輸入信號,則只能存在兩種情況.情況1.這兩個輸入信號在相同列上,它們的位置交換不影響相關(guān)度R(MP).情況2.這兩個輸入信號分別在不同的兩列上,它們的位置交換后得到新的多掃描鏈對應(yīng)的相關(guān)度只能大于等于R(MP).因此由此可見多掃描鏈MP對應(yīng)的相關(guān)度R(MP)值最小.證畢.從式(3)和定理1的證明可知實(shí)現(xiàn)最小相關(guān)度的多掃描鏈的構(gòu)造不唯一,但最小相關(guān)度R(MP)值則一定唯一.此外這里需要說明的是假設(shè)|t2|為1時φ=1且∑t2φ=∑t2φ,θ=0.根據(jù)定理1可得具有最小R(M)的多掃描鏈的構(gòu)造算法如下:Step1.根據(jù)給定的電路計(jì)算兩兩不同輸入信號的相關(guān)度;Step2.輸入多掃描鏈中掃描鏈數(shù)k,計(jì)算單掃描鏈的長度CL,把電路的全部輸入信號分布在k個掃描鏈上;Step3.t1=1,t2=2,θ=1,φ=1;Step4.計(jì)算∑t1θ?∑t2φ?∑t1θ,φ?∑t2φ,θ;Step5.如果∑t1θ+∑t2φ>∑t1θ,φ+∑t2φ,θ,則交換輸入信號Cθ,t1和Cφ,t2在掃描鏈上的位置,轉(zhuǎn)Step3;如果∑t1θ+∑t2φ≤∑t1θ,φ+∑t2φ,θ,則判斷多掃描鏈上的第t2位上輸入信號是否都被分析完成,是則轉(zhuǎn)Step6;否則φ=φ+1,轉(zhuǎn)Step4;Step6.判斷多掃描鏈上的第t1位是否都被分析完,是則轉(zhuǎn)Step7;否則θ=θ+1,φ=1,轉(zhuǎn)Step4;Step7.判斷多掃描鏈上的第t2位是否是最后一位,是則轉(zhuǎn)Step8;否則t2=t2+1,θ=1,φ=1,轉(zhuǎn)Step4;Step8.判斷多掃描鏈上的第t1+1位是否是最后一位,是則算法結(jié)束,輸出多掃描鏈的構(gòu)造;否則t1=t1+1,t2=t1+1,θ=1,φ=1,轉(zhuǎn)Step4.多掃描鏈的構(gòu)造算法的復(fù)雜度為Ο(ΝΙk∑i=1k(ΝΙ-ik)),NI為電路中的輸入端數(shù),k為掃描鏈數(shù),x表示大于等于x的最小正整數(shù).此外步驟1中計(jì)算不同信號間相關(guān)度的復(fù)雜度為O(N21+N1NO),NO為電路中的輸出端數(shù).仍以圖5所示的例子電路來說明多掃描鏈構(gòu)造算法.該電路的輸入信號與輸出信號的連通性及輸入信號間的相關(guān)度分別見圖9(a)和(b).其中圖9(a)中的輸入信號與輸出信號的相交處填寫1表示相連通,其它表示不相通.采用兩個掃描鏈來測試該電路,這兩個掃描鏈初始化為圖6.根據(jù)多掃描鏈構(gòu)造算法,t1=1,t2=2,θ=1,φ=1,這時考察的輸入信號是a1和a2,進(jìn)一步得∑11=(a1?a3)=2?∑21=(a2?a4)=2?∑11,1=(a1?a4)=0?∑21,1=(a3?a2)=1.此時∑11+∑21>∑11,1+∑21,1,則交換a1和a2在掃描鏈上的位置.再初始化t1=1,t2=2,θ=1,φ=1,對掃描鏈重新進(jìn)行考察,最后得圖10中的兩掃描鏈的構(gòu)造形式,其對應(yīng)的R(M)最小為1.4測試生成結(jié)構(gòu)的建立構(gòu)造相關(guān)度R(M)最小的多掃描鏈雖然能夠減少由于不同掃描鏈之間的相關(guān)性,進(jìn)而提高利用多掃描鏈測試時的故障覆蓋率,但仍不能保證實(shí)現(xiàn)電路中故障的完全檢測.這主要因?yàn)殡娐分腥源嬖谝恍┮蠖鄴呙桄湹耐涣猩系男盘栂喈惒拍軝z測的難測故障.對于這些難測故障可以通過改變部分掃描鏈上的特定位置的值實(shí)現(xiàn)對它們的檢測,具體結(jié)構(gòu)見圖11.圖中異或門的一個輸入連接多掃描鏈上特定的位置,另一個輸入受控制信號test_con和BCL電路輸出的控制,而BCL的輸出又受LFSR狀態(tài)的控制.當(dāng)test_con值為‘0’時,BML電路的輸出為掃描鏈上的值;當(dāng)test_con值為‘1’時,在某一LFSR狀態(tài)作用下BCL輸出為1,則使掃描鏈的某特定位上的值經(jīng)過異或門后變?yōu)樵档姆?再輸出到被測電路.在此功能定義下BCL電路可以用PLA來實(shí)現(xiàn).此外從圖11還可以看出多掃描鏈上的信號到BML電路的輸出只通過一個異或門,因此附加BML邏輯電路對電路的性能影響不大.這里需要說明的是:本文采用LFSR的特征多項(xiàng)式均是本原多項(xiàng)式,即利用該LFSR可以實(shí)現(xiàn)最大周期的偽隨機(jī)序列.其次當(dāng)掃描鏈長度m與2s-1(s為LFSR階數(shù))滿足互質(zhì)時,s階LFSR可以向m位長的掃描鏈生成2s-1個不同的測試向量.由于本文提出的測試向量生成方法是采用CL階LFSR向CL位長的多掃描鏈同時生成測試向量,所以在多掃描鏈構(gòu)造過程中掃描鏈數(shù)k的選取應(yīng)注意盡可能地滿足CL與2CL-1互質(zhì)的條件,以保證能夠生成2CL-1個測試向量.這樣對于任何針對難測故障生成的測試向量,總能夠通過找到一個由LFSR輸入到多掃描鏈中的向量,通過改變其中部分特定位上的值實(shí)現(xiàn).進(jìn)而還可以避免對同一個多掃描鏈中的向量的多次特定位的改變以實(shí)現(xiàn)不同的測試向量的現(xiàn)象.仍以圖5中的例子電路說明BML設(shè)計(jì).該電路的掃描鏈的構(gòu)成為{a2,a1},{a3,a4},在應(yīng)用測試向量集{0110,1001,1111}的基礎(chǔ)上添加測試向量{1010,1100}就可以實(shí)現(xiàn)對電路中所有故障的完全檢測.這兩個添加的測試向量的實(shí)現(xiàn)方式分別見圖12中的(a)和(b).根據(jù)圖12可知BCL實(shí)現(xiàn)的功能為當(dāng)LFSR的狀態(tài)為(11)和(10)時BCL分別輸出為1,其它時則輸出0,因而對每一特定位的控制信號設(shè)計(jì)結(jié)果如圖13所示.經(jīng)過分析可知如果實(shí)現(xiàn)不同測試向量時需要改變的特定位的位置是相同的,則這些特定位的信號可以共用一個BCL輸出信號,圖13中的電路可以進(jìn)一步簡化為圖14所示的電路.在此測試生成結(jié)構(gòu)下該電路的測試過程如下:綜上所述本文提出的基于多掃描鏈的內(nèi)建自測試方法的設(shè)計(jì)過程如下:(1)先根據(jù)掃描鏈個數(shù)k確定多掃描鏈中單掃描鏈的長度CL,進(jìn)而確定測試向量生成器LFSR的階數(shù)CL,然后再進(jìn)行多掃描鏈的構(gòu)造;(2)應(yīng)用全部2CL-1個測試向量測試被測電路,考察故障覆蓋率,確定難測故障集;(3)利用ATPG生成難測故障集的最小確定性測試向量集;(4)根據(jù)最小確定性測試向量集設(shè)計(jì)硬件開銷最小的位改變邏輯電路.從對圖3—14所示的例子電路的BML電路設(shè)計(jì)可知影響B(tài)ML電路實(shí)現(xiàn)的硬件開銷的因素有:應(yīng)用全部2CL-1個測試向量所能實(shí)現(xiàn)的故障覆蓋率FC、最小確定性測試向量集T和針對每一個確定性測試向量需要改變的特定位的個數(shù).當(dāng)初始實(shí)現(xiàn)的故障覆蓋率FC越大則BML電路硬件開銷越小;當(dāng)測試向量集T越小則BML電路的硬件開銷越小;針對每一個確定性測試向量需要改變的特定位的個數(shù)越少則BML電路的硬件開銷越小,反之則越大.因此為了使BML電路實(shí)現(xiàn)的硬件開銷小,BML電路設(shè)計(jì)的一般原則如下:(1)為實(shí)現(xiàn)一個特定的測試向量,需改變的特定位盡可能地少;(2)實(shí)現(xiàn)不同的測試向量時需改變的特定位的位置盡可能地相同或在其它測試向量的實(shí)現(xiàn)中該位置對應(yīng)的值為無關(guān)位;(3)避免實(shí)現(xiàn)不同的確定性測試向量應(yīng)用同一個LFSR狀態(tài)控制實(shí)現(xiàn).5顯示的輸出信號數(shù)表1顯示的是驗(yàn)證電路的規(guī)模及多掃描鏈構(gòu)造算法的執(zhí)行時間;第2列顯示的輸入信號數(shù)是指電路的原始輸入