一种基于嵌入式微处理器内核模块的测试

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1、,,微电子学与计算机!""!年第!"卷第#$期一种基于嵌入式微处理器内核模块的测试黄俊须文波李辉$江南大学信息工程学院!江苏无锡"#O#""%摘要!基于可复用的嵌入式*+内核模块的系统级芯片"’()#设计方法使测试面临新的挑战$文章针对*+内核模块测试所面临的技术难点%介绍了*+核模块实现测试所需要构建的硬件环境和通用结构%并以嵌入@MA微处理器核的’()为例P提出了具体的测试解决方案$关键词!系统级芯片%知识产权"*+&%微处理器核%内建自测试中图法分类号!?+%$,文献标识码!(文章编号!)"""$*)+"$!""!%#$,$,,Q$O%&’()*+*,-’.(/01

2、234’++’+#0(’55’6(785$9*:’9(;<*9’.RE@STU68PVEL/8QW(PG*R67$’-D((J(I*8I(.C=B7(8?/-D8(J(KXP’(6BD/.8Y=8KBZ/E87[/.57BXPL67"#O#"")D78=%%4.(986(=?D/5X5B/CQ(8Q-D7>3’();W=5/H(8./65=WJ//CW/HH/H*+378B/JJ/-B6=J>.(>/.BX;-(./5>(5/8/<-D=JJ/8K/I(.B/5B]@8([/JB/5BC/BD(H(J(KX75H/5-.7W/H78BD75>=>/.=J(8K<7BD7

3、B55B.6-B6./]@BX>7-=J5X5B/C(8-D7>3’();B/5B-=.’.7/H(6B=B@MA75=J5(>./5/8B/H=5=-=5/5B6HX]>’;?*9+.=’X5B/CQ(8Q-D7>3’();P*8B/JJ/-B6=J>.(>/.BX3*+;PA7-.(>.(-/55(.-(./PN*’?!引言核的测试访问#测试控制和观察机制等大量的测试当今系统级芯片’()时代!*+核的设计和测试问题!*222测试工作组$+#!$$%开发了一种能解决已经变得越来越复杂!设计人员常常为了测试从提这些问题的标准结构"供商处得到的*+核的可用性!不得不花费大量

4、的时一般测试*+内核时应包括如下硬件结构&3#4间和精力"据近年来的统计!在’()设计中!各种内测试激励源$5(6.-/%也称发生器!用来产生测试激核模块进行测试验证所花的时间占到整个设计过励’测试响应渠$5789%也称接收器!收集测试响应输程的,$%以上!有些甚至达到&$&"因此!如何在最出":";内核测试壳$<.=>>/.%是包裹在待测电路外短的时间内高效迅速地通过*+-(./的验证与测试!的介质!它用来连接被测终端的内核与周围*)电并把其集成到’()中已经成为各大公司关注的焦路":%;片上测试访问机制?@A$B/5B=--/55C/-D=’点和研究领域急待突破与实现

5、的方向"875C%负责连接测试壳与发生0接受器!将测试向量一个’()系统!往往集成了各种不同类型和来从测试源传送到待测终端!并将输出结果由待测终源的*+内核"即使*+模块是预先验证好的!也并不端传送到测试渠中"意味着它们集成在一起时整个系统就没有问题"同+#!$$功能应保证首先能实现隔离!即当内核时!在传统设计中可见的*01管脚和信号!在’()集处于测试模式时!核内和测试外壳内的任何行为都成中往往被设计成内部的变量和信号!将不能被芯不会对芯片其它部分产生不利影响’其次!要能实片外界端口访问!失去了原本的可控制性和可观察现对核的访问!主要是通过使用可测试性设计#施性!这样’

6、()中*+内核的测试难度大大增加"如何加测试向量和观察测试反应来完成’最后!要能实通过’()芯片的*01端口访问并读出*+内核中的现核与核之间或核与基本*01之间的互连以及用户信息!有效地进行测试是一个必须解决的问题"定义逻辑EFG$65/.H/I78/HJ(K7-%访问!以便任何互连和EFG的测试都不会对内核电路产生不利影响""嵌入式#$内核的测试方法和测试结构图#是针对核测试而建立的一种通用结构!它内核测试主要是通过控制和观察电路中的信包括三个部分&:#4指令寄存器L*M$<.=>>/.78’号!以确定电路是否正常工作"为了解决嵌入式内5B.6-B7(8./K75B/

7、.%!控制<.=>>/.的操作’:"4边界寄收稿日期#!""!$"%$$&存器$LNM%!提供*+内核的可控制性和可观察性’!""!年第!"卷第#$期微电子学与计算机MN%&’旁路寄存器!()*+,,"#提供测试数据快速通过的而且全扫描设计很难提供真速测试能力$所有这些路径$问题使得在79@测试环境中#为了应付高速处理器的测试要求#需要新的测试方法学$在这些研究和实践中#基于处理器指令集的方法是一个热点$基于指令的内建自测试属于功能性内建自测试$它通过以结构性故障覆盖率为指导来产生功能性的测试向量对处理器进行测试$这种方法兼有