关键字 |
| 扫描FF (S-FF),内建自测(阿拉伯学者),线性反馈移位寄存器(LFSR)、单周期(SCA)的访问。 |
介绍 |
| 标准的转变扫描(SS)方法是最受欢迎的测试实现在过去几十年。它一直试图改善这种方法的测试时间,测试数据量和测试力量,优化扫描模式,使用不同的扫描链结构,不同的扫描支持逻辑,或者两者结合的修改。 |
| 答:传统扫描设计。 |
| 扫描是一种设计技术,将时序逻辑组合逻辑。扫描设计中有效地转换时序逻辑(定时)设计一个组合逻辑设计允许测试生成工具(non-clocked)[2]来有效地产生高故障覆盖率测试向量。它使一个复杂的电路分割成单个组合逻辑函数,每个逻辑函数可以单独测试,所有时序逻辑元素可以直接控制。时序逻辑电路需要广泛的调节,既耗时又昂贵的模拟和测试时间。实现全扫描设计,每个触发器的设计转化为一个专门的扫描失败。扫描失败很容易控制,成为额外的输入和输出,类似于添加内部测试点。电路被认为是部分扫描设计使用扫描拖鞋时,但不是在某种程度上,允许完全控制整个电路。扫描连接所有状态元素(人字拖)设计成一个或多个移位寄存器被称为扫描链。扫描失败也可以被添加到任何内部电路路径包含反馈信号,以便直接控制反馈信号的路径。有时也被称为二次状态变量反馈路径。 |
| 一旦配置扫描链,它允许对整个电路、可控制性和可观测性假设全扫描设计。用于生成[6],扫描拖鞋被认为是虚拟的输入和输出。在扫描测试中,串行输入数据转移到设备,然后并行应用的所有输入目标逻辑块。输出的逻辑块不能直接访问,通过主输出,并行捕获到扫描链,然后将连续进行评估。这种测试方法大大减少了所需要的数据周期数和测试条件的逻辑相比,仅使用主要的输入和输出。它也提高了诊断测试的功能。 |
| b非扫描逻辑 |
| Figure.1演示了一个简单的包含几个街区的逻辑电路,每个都有自己的功能,和相关的时序逻辑显示为“FF”(人字拖)[5]。理想情况下每个逻辑块将详尽的检测的缺点。从图中可以看到,输入块可以直接通过主控制输入,但输出响应必须通过阻断传播B, C之前观察到在主输出。逻辑块B可以直接访问和观察。块可以观察到C的输出,但输入不能直接访问。这种设计使得它难以实现高故障覆盖率有限数量的时钟周期。 |
| 如果电路中的任何块失败,诊断或定位问题的能力是非常有限的。这条赛道会更容易测试,排除,如果每个逻辑块可以独立控制和观察。插入扫描逻辑电路将克服这些问题。插入扫描逻辑电路涉及到几个修改。首先,让我们看看如何修改成为扫描触发器设计启用。 |
| c扫描逻辑 |
| Figure.2显示了相同的电路如图1页2。只有扫描逻辑插入。注意每个D扫描失败失败已被修改,然后连接在一起形成一个链。添加了三针:串行数据(SDI)连接到mux输入链中的第一个失败,串行数据(SDO)连接到链中的最后一个失败的输出,和扫描使(SE)连接到mux控制的失败。这条赛道现在可以使用扫描链进行了测试。逻辑块可以通过应用测试数据到主然后捕捉结果输入第一个4失败(接近SDI),这是在正常的功能模式(SE组低)。一旦结果捕获SE销将高(扫描模式),和捕获的数据转移和观察到SDO销。测试逻辑块B,输入条件数据可以转移到第一个4失败(SE)。 |
| SE然后设置低,芯片进入正常运作模式,通过组合逻辑数据传播和捕获到扫描失败位于B的输出块在下一个时钟。一旦数据捕获,SE设置高和数据移位(定时)通过扫描链和观察到SDO。在这个测试前四失败作为调节输入,接下来的三个失败作为观察点(输出)。可以同时测试所有逻辑块。这个测试开始通过调节的主要输入数据块a . SE然后设置高,调节数据转移到整个扫描链。SE捕获设置低,测试结果和主输出评估。SE设置高,结果移位。前四失败作为调节块的两个输入B, a和作为观察的结果输出块剩下的失败作为输入条件块C。 |
| 转换正常失败扫描失败大大增加有效数量的输入和输出。用扫描代替正常的人字拖失败可能有负面影响电路的工作速度。添加扫描逻辑也会增加模具的大小和针数,它减少了产量和复杂互连线路的路由。像许多问题在测试,这是一个成本效益权衡。 |
论文组织 |
| 本文的结构如下。在第三节,“SCAh-Structure模式”的单一循环访问测试结构解释道。可行性、面积、测试周期,这个解决方案的功耗和调试功能替代比较先进的方法。在第四节,“SCA-Structure没有持有模式”展示了进一步解决方案来克服该方法的劣势。SCAh-structure的优点和较低的区域的开销SCA-structure结合和在部分V,“封闭SCA-structure”。第六部分,为SCA-Structure“页面设置”。第七部分,“实验结果”和八世,“结论”。 |
SCAH-STRUCTURE与保持状态 |
| 答:SCAh-FF |
| 单周期的关键元素访问结构保持状态(SCAhS)是信号循环访问寄存器(触发器,FF)模式(SCAh-FF) [1]。它是基于一个标准扫描寄存器(S-FF),并使用两个2比1多路复用器。新SCAh-FF中可以看到图3所示。SCAh-FF有一个输入和一个输出相比,标准的移位寄存器(S-FF)。输入时钟{clk},数据输入{di},并扫描{si}仍然存在。scan-enable现在是一个2位总线{se (0:1)}。一个额外的扫描输出引线{}是补充道。复位输入和逆针没有显示输出。基于[1]。内部逻辑使登记在一个额外持有模式下运行,而额外的输出多路复用器可以绕过寄存器直接驱动{si}的值。 The resulting functionality is best explained by a truth table (see Table 1). |
| 在功能模式下{se(0:1) = = 00},寄存器捕捉{di}和{si}{所以}(通常稳定)。以读模式{所以}{你}的值,{你}可以异步宣读。在时钟上升沿事件有关,注册了{di}。 |
| 在保持状态,{}{si},并登记仍在{},捕捉自己的价值。当{se(0:1) = = 11},寄存器捕捉{si}和{所以}{做}的新值(变化同步。写/读模式)。奴隶的门闩FF通常是连接到输出数据的输出驱动销和/或一个反相驱动inverse-data-out销。SCAh-FF内部多路复用器(图3所示)也可以由这个奴隶门闩输出。输出数据的扇出号码销(或inverse-data-out销)是指输入引脚的数量是由SCAh-FF数据输出驱动程序。 |
SCAH-STRUCTURE没有保持状态 |
| 答:SCA-FF |
| 为了减少的面积开销SCAhS,简单SCA-FF进行了探讨。它将只有一个2比1 MUX添加到标准S-FF(见图3)[1]。它只有一个输入,这是连接到个人line-select信号。大头针连接到全球启动信号SCAhS被移除,这样完整的全球扫描使树变得过时了。SCA-structure (sca)的连通性和页面组织= SCAhS之一(参见无花果。4和7)没有全球扫描使{gse}。 |
封闭的SCA-STRUCTURE |
| 本节讨论在sca大门(委员会)[1],这所有的好处SCAhS但只有sca的面积开销。的保存功能SCAh-FF SCA-FF缺失。相反,它是建在封闭的时钟树的委员会。图6显示了gSCA的连通性。在扫描的扫描路径到达ANDselector SCA-FF链(通过连接每个SCA-FF的划分的别针的扫描针成功SCA-FF)和连接XOR-tree的输入。个人line-select信号{ls}与{se} SCA-FF的输入有关。所有SCA-FF线由一个封闭的时钟定时元素(gcl)。gcl是由时钟和line-select信号。控时钟元素可以增强,如果时钟启动信号ce由组合逻辑的存在。全球扫描启动信号是与每个gcl,已在党卫军如果控时钟元素用于传播时钟在转变。 |
为SCA-STRUCTURE PAGESETUP |
| sca支持单周期读/写访问个人注册行[1]。现在的测试结构组织页面实现读/写访问速度设计速度或在一个合理的测试。页面深度等于扫描链深度(SD = SCA-FF连接到一个链的数量在一个页面上)。假设它是31。乘以扫描宽度(SW =数量的扫描链在一个页面上,例如32),结果SCAh-FF数量每页(SD * SW =) 992。 |
| 在这个相当极端的紧凑的情况下,页面使用一个全球1-out-of-31地址线译码器。一个页面选择{psel}选择个人页面和驱动器扫描输入总线信号和行选择{ls}信号(ed)只有特定的页面。{psel}可以由一个寄存器设置的专用测试控制逻辑。如果不选择,页面仍不活跃的减少活动。所有页的扫描输出总线{所以}与{所以}位操作XOR-ed其他页面生成全球划分的算法。如果页面是不活跃的,XOR-tree通过前一页的值不变,因为所有{所以}的一个未经选择的页面是“0”。 |
| 与页面组织,相关的时间路径变得清晰。在读的时候,选择的寄存器是line-select信号,驱动划分公交{所以}通过多路复用器链的成功注册和pagescan——公共汽车通过XOR-tree {pso}。在写,扫描总线{si}值是通过ANDselector和多路复用器链落后于寄存器到寄存器的选择。为了达到一个较高的测试速度,可以管线式测试实现。扫描总线{si}和line-select {ls}全球地址译码器的输出可以注册。也可以管线式XOR-tree埋寄存器集。八页的逻辑深度三XOR-cells可以达到。 |
| 如果无法实现最优的测试速度,可以减少scan-depth SD(任意数量)。重要的是要注意,没有时间路径扫描链上相邻寄存器之间在测试模式({所以}¯{si})。因此,不存在保存时间问题,从shift-scan-test是已知的,没有缓冲必须插入时间修复。 |
| 分析评估控时钟功耗的方法应用于LFSR[3],我们还必须考虑耗散引入的额外的门控时钟电路来实现的,以及负载效应引入的这些门的传统。 |
| 为了评估获得的功率降低控时钟的方法应用到SCA不持有FF,我们必须分析比较(2)和(6)的关系。作为一个初步结果,我们得到了。 |
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| 它定义了技术条件(门与电路有关的解决方案的实现),以便gateclock方法会导致一个改进的功率降低相比传统S-FF SCAFF实现。 |
性能分析 |
| 面积将大大增加在全球的SCA与SCA不持有页面由于和盖茨在设计使用。但是由于封闭的整体功耗将减少整个页面设置中使用的时钟。 |
| 单周期访问功能图所示[8],刺激的结果。这是主要区别传统扫描设计和我们的SCA设计转变。这就消除了不必要的转换活动,所以功耗降低。 |
结论 |
| 一个循环访问结构进行了探讨。各种实现有或没有保持状态以及封闭的部分实现方法。我们证明了权力和区域优化使用第二第四的EDA工具。最初我们implemet这些扫描FF基准电路和我们在吠陀乘法和最终实现阿拉伯学者使用模型仿真结果证明单周期访问特性。 |
承认 |
| 我们借此机会表达我们最深的感激和感谢所有帮助我们的人都直接或间接地向成功完成这篇论文。 |
表乍一看 |
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数据乍一看 |
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引用 |
- 托拜厄斯斯特拉赫,“单一循环访问结构逻辑测试”,IEEE超大规模集成系统,2012年5月。
- h .安藤”与随机存取扫描测试VLSI,”在Proc。诊断接头。论文Compcon 80年,1980年,页百分比较。
- Almukhaizim和o . Sinanoglu“动态扫描链划分为减少高峰期间转变力量测试,“IEEE反式。第一版帮助Des.Integr。电路系统。,vol. 28, no. 2, pp. 298–302, Feb. 2009.
- n .艾哈迈德·m·Tehranipoor c . Ravikumar和k·巴特勒,“当地速度扫描使一代过渡故障测试使用低成本测试”,2009年2月。
- j . Rajski j . Tyszer m . Kassab, n .慕克吉IEEE反式“嵌入式确定性测试”。第一版。降落凡间Des.Integr。系统”,第792 - 776页,2004年5月。
- d . Czysz m . Kassab x, g . Mrugalski j . Rajski和j . Tyszer“低功耗扫描转变和捕获在EDT环境中,“
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