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随着集成电路进入系统芯片时代,集成电路的测试面临着日益严峻的挑战。与传统的专用集成电路(application specific integrated circuits,ASIC)测试方法不同,系统芯片(System on Chip,SoC)及其IP核的测试面临着更大的困难。据统计,集成电路的测试和验证耗费了集成电路整个流程70~80%的人力和物力。
内建自测试是SoC中IP核测试的一种重要方法,它是一种片上实现的致力于测试的电路,相对于其它的可测性设计手段,内建自测试技术有着诸多优点:能够实现快速(at-speed)测试,更短的测试时间,降低对自动测试设备(automatictest equipment,ATE)的要求等。
本文提出了一种变长重复播种内建自测试(buih in selftest,BIST)方法,在该方法中,每个种子生成的伪随机测试向量的个数是可变的,该方法可以有效地截去冗余伪随机测试向量序列,减少测试施加时间,同时保持故障覆盖率基本不变,额外面积开销也很小。将该变长重复播种BIST方法用于ISCAS85和ISCAS89电路,模拟结果表明,和等长重复播种BIST相比较,该方法平均减少近36.22%的测试时间(最多57.49%),额外面积增加仅为2.13%。
对于SoC测试,本文提出了一种可配置的SoC测试架构。该测试架构中有两种总线,一种是配置总线,用于传输配置位流信息;另一种是测试总线,用于传输测试控制指令,测试向量以及输出测试响应。通过配置总线传输的配置位流信息,可以实现对测试总线的灵活配置,这样就可以根据测试调度算法实现SoC中不同IP核的串并行测试;另外,该架构也考虑了SoC中测试电路自身的测试,以及可以实现测试向量共享机制,该机制特别适合存储器的测试,由于存储器都有类似的规则结构。由于该测试架构对被测SoC没有限制,所以该可配置的测试架构具有很强的通用性和可复用性。
可配置SoC测试架构中的核心模块是配置下载与回读电路,该电路主要完成解析由测试软件生成的配置位流信息,并从中提取出配置点信息,从而实现对测试总线配置的功能;为了方便调试,该电路还可以回读配置点信息。所以,本文设计了该电路,该电路可维护强,针对不同的SoC测试的需求,只需要小的改动,不需要结构上的变化。最后给出了该电路的仿真结果。