视频格式转换芯片的可测性设计与形式验证.pdf

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1、视频格式转换芯片的可测性设计与形式验证Designfortestandformalverificationofvideoformatconvertchip学科专业：微电子学与固体电子学研究生：李少卿指导教师：吴顺华教授天津大学电子信息工程学院二零一一年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字

2、日期：年月日我是爱天大的！！学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要芯片的测试是保障芯片的成品率和节约成本的重要手段，随着集成电路芯片的复杂度、集成度不断提高，芯片的测试变得越来越困难，因此面向测试的设计在集成电路设计中的地位变得越来越重要。可测性设计是当前为了解

3、决测试问题而得到不断发展的设计方法学，旨在增加额外的电路来使测试变得容易，并尽量使得测试的覆盖面广。为了保证测试电路的插入对电路的原有功能无负面影响，必须进行形式验证来确保测试电路插入前后电路在功能上是一致的。本文研究了可测性设计方法，并对项目组开发的视频格式转换芯片进行了可测性设计。视频格式转换芯片是具有内部逻辑与嵌入式存储器的系统。根据逻辑划分，本文以从底向上的设计方法，芯片的内部逻辑采用基于EDT技术的扫描路径设计方法，在内部逻辑中插入扫描链，通过预置节点状态，移位，捕获等操作，完成对内部节点的控制与观测，并通过在核心逻辑外围设计附加的解压缩和压缩电路，使得测试图形可以被压缩

4、加密，缩小了测试图形体积。存储器的测试设计采用存储器内建自测试，根据提出的具有高故障覆盖率的March23N算法，设计了BIST控制器以及响应分析比较器。BIST控制器设计的核心是算法设计，针对目前常规的March算法不能覆盖的故障，提出了一种新的能够覆盖所有故障的March算法，该算法具有对称性和高覆盖率。在芯片的顶层设计边界扫描逻辑，与内部扫描链和存储器相连接，并设计指令寄存器和指令，通过指令控制测试的进行，最终形成一套完整的测试系统。仿真验证表明，本文设计的内部扫描测试能够对芯片达到98.28%的测试覆盖率，达到了设计要求，同时本文设计的基于March23N算法BIST控制器

5、功能正确，能够检测出常规March算法无法检测出的故障，具有高的故障覆盖率。本文同时对于测试电路进行了形式验证，结果表明电路的原有系统功能未受影响。关键词：可测性设计存储器内建自测试扫描路径设计边界扫描ABSTRACTThetestingofICistheprimarywaytoimprovetheproductionqualityandtosavethecost.WiththedevelopmentofthecomplexityandintegrationofIC,thetestingofICbecomesmoreandmoredifficult,therefore,theimp

6、ortanceoftestingbasbeenrecognizedgradually.Thedesignfortestisthemethologydevelopedrapidlytoresolvethetestingproblem.Itsmainthemeistoaddextracircuittomakethetestingeasier,withtheconsiderationoftestcoverage.Also,tomakesurethat,theinsertionoftestcircuitshouldmakenoaffectiontotheoriginalcircuit,af

7、ormalverificationmustbeexcuted.Thisitemmakestheresearchtomethologyofdesignfortest,anddesignsthetestingcircuitofVideoFormatConverterchip.ThedesignfortestofVFCwhichconsistsofinternallogicandembededmemory,hasbeendesignedbybottomtotopflow.I