数字电路内建自测试方法的研究

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1、ClassifiedIndex:TM930.9U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringBUILT-INSELFTESTRESEARCHOFDIGITALCIRCUITCandidate：ZhouWenSupervisor：Prof.YangChunlingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringAffiliation:Electr

2、icalEngineeringDateofDefence：July,2008Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着集成电路技术的不断发展，为了提高测试质量并降低测试成本，各种可测性设计方法得到了广发应用。其中，内建自测试(Built-inSelfTest,BIST)是指能够使一个芯片或电路板对自己进行测试的技术和电路配置，它具有测试生成过程短、测试复杂程度低和故障检测率高等优点，并且能节约测试成

3、本、缩短测试时间、提高系统的可测性和可靠性，逐渐被认可为今后可测性设计技术的一个重要组成部分。特别是在武器系统中，电路的内建自测试更是得到了广泛关注和深入研究。本文主要研究了内建自测试的总体测试方案，详细分析了内建自测试应用中的关键问题，对缩短测试时间、减少测试序列长度和降低响应分析的混淆率提出了新的解决方法。主要的工作包括：首先，本论文深入研究数字电路的故障模型、测试的基本理论、自动测试向量生成的各种算法，并在D算法和功能测试算法的基础上，设计开发了研究测试向量的数字电路测试矢量生成软件，它能在输入电路结

4、构后自动生成预设故障的测试矢量，并完成测试验证功能。其次，在此测试生成平台的基础上，论文还研究了内建自测试的测试矢量生成方法，详细分析了线性反馈移位寄存器(LFSR)生成伪随机序列的方法，给出了LFSR反馈形式与初始状态的选择方法。并对LFSR进行改进使其包含全零状态而得到完全伪随机序列。为了剔除伪随机测试序列中包含的许多无用序列，降低测试序列的长度，本文提出了种子重播方法，按照由确定性算法生成的测试矢量求得LFSR的种子，在测试时将种子加载至改进后的LFSR中，这样便可由该LFSR快速地生成所需的测试序列

5、。然后，本文还研究了人体细胞免疫的机理，根据免疫过程提出了基于细胞免疫的BIST测试响应分析方法。在分析处理之前，利用LFSR进行响应数据压缩。对得到的响应压缩值运用细胞免疫法进行故障分析处理。该方法具有快速定位故障和混淆率低的优点。最后，利用内建自测试的方法完成标准电路故障测试试验。试验表明本文所提测试方法具有高故障检测率，并且能降低测试序列长度从而缩短测试时间，使得测试性能得到全面提升。关键词自动测试；LFSR；细胞免疫；种子重播-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththecont

6、inuingdevelopmentofintegratedcircuit,lotsofDFT(DesignOFTestability)measurementshavebeenappliedwidelytoimprovetestqualityanddecreasetestcost.AsoneofDFTmethods,BIST(Built-inSelfTest)cangettestvectorsinshorttime,reducethetestcomplexityandincreasefaultcoverage

7、degree.Furthermore,becauseitcandecreasetesttimeandimprovethemensurabilityandreliabilityoftestsystem,BISThasbecomeanimportantmethodofDFT.Especiallyinweaponsystem,ithasbeenappliedwidelyandresearcheddeeply.ThemainschemeofBISThasbeenresearchinthepaper,andsomen

8、ewmethodshavebeenpresentedtosolvetheproblemsofBIST’application.Themainworkofthispaperhasbeenunfoldedasfollows:Firstly,asoftwarehasbeenprogrammedbyusingcertaintytestalgorithmsuchasDalgorithmandFunctionaltestal