环形链分时复用测试端口的测试结构制造技术

环形链分时复用测试端口的测试结构，包括一个共用的测试端口和若干个环形链以及用于扫描路径选择且对应各个环形链的数据选择器A、B，各个环形链通过相应的数据选择器A、B构成串联结构；每个环形链分别由若干个扫描单元依次串联而成，每个扫描单元由数据选择器C和触发器组成；通过向数据选择器A、B的控制端输入高/低电平信号，从而改变扫描路径，使得测试结构中的各个环形链工作于三种不同的测试模式：直链扫描模式、环形扫描模式和隐身模式；本发明专利技术结构简单、设计巧妙，不仅具有当前通用的测试结构的所有功能，而且结构本身具有低功耗和测试数据重用的特性，大大降低了测试成本和移位功耗，硬件代价大大减小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字集成电路测试
，尤其是一种环形链分时复用测试端口的测试结构。
技术介绍
扫描设计是数字集成电路测试最常用的可测试性结构设计，它通过将时序电路中的全部或部分时序单元设置成扫描单元来控制和观察相应的触发器的值，以对电路进行测试。目前，通用扫描结构有传统直链扫描结构、具有循环功能的循环扫描结构及随机访问扫描结构。 如图1所示，单扫描链结构是最早提出的直链扫描结构，它将电路中的触发器串联成一个直扫描链，测试数据通过这个扫描链串行移入移出以对电路进行测试，测试数据移位路径较长导致了较长的测试应用时间。相对单扫描链结构而言，多扫描链结构将单扫描链分成多个较短的直链，从而减少了测试数据的移位操作，减少了测试时间和移位功耗，它是用更多的测试端口获得了较少的测试数据移位，但测试数据规模没有变化。基于直链的测试压缩结构将压缩后的测试数据存于测试仪(ATE)上，通过片上解压器解压后应用到电路中，相应的测试响应通过片上压缩器压缩后由测试仪进行比对来判断电路是否存在故障。虽然直链扫描结构及相关的优化方法在一定程度上减少了测试功耗和测试集规模，但直链扫描结构的扫描链的所有单元都参与测试数据的扫描移位，具有较多的移位操作，这种由于其结构本身属性带来的移位功耗无法避免。如图2所示，循环扫描结构是将传统扫描直链的首尾相连，从而可以获得与传统线性反馈移位寄存器（LFSR）为基础的自测试结构的效果，却有着与普通直链结构相当的硬件代价。循环扫描自测试方法中，循环扫描链本身就是测试模式产生器(TPG)和测试响应分析器（TGA），以对时序电路进行随机测试。循环扫描链的确定型测试方法中，循环扫描链与直链扫描结构一样，仅仅充当移入移出测试数据的通路，将给定的确定型测试集应用到电路中以完成测试，它的优点在于可以实现测试响应直接作为下一个测试向量的测试模式，但测试功耗没有减少。如图3所示，第三种扫描结构是随机访问扫描（RAS）结构，它允许对任意的扫描单元直接读写，减少了测试功耗和测试集规模。随机访问扫描提供了一种非常理想的可测试性设计结构，利用这种策略，测试数据规模、测试时间和功耗问题均能得到较大的改善，但其硬件代价过大，难以实现。由此可见，在已有通用的三种测试结构中，由于测试结构本身属性而导致的移位功耗、硬件代价和测试端口都难以再进行优化，而这些问题一直都是数字集成电路测试的关键问题，随着集成电路规模的不断增大，它们已成为测试的瓶颈，而缓解这些问题带来的测试压力更是迫在眉睫。因此，提供一种新的测试结构来更进一步降低数字集成电路测试功耗和减小测试集规模就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了进一步降低数字集成电路测试功耗和减小测试集规模，为此提供一种硬件代价小，具有低功耗和测试数据重用特性的环形链分时复用测试端口的测试结构。本专利技术的具体方案是：环形链分时复用测试端口的测试结构，其特征是：包括一个共用的测试端口和第1环形链、第2环形链、···第n环形链以及用于扫描路径选择且对应各个环形链的数据选择器A和数据选择器B，各个环形链通过相应的数据选择器A、B构成串联结构；每个环形链分别由若干个扫描单元依次串联而成，每个扫描单元由数据选择器C和触发器组成，其中数据选择器A、B、C均为二选一数据选择器；在每个扫描单元中，数据选择器C的输出端连接触发器的输入端，触发器的输出端连接下一个扫描单元中数据选择器C的其中一个输入端，数据选择器C的另一个输入端连接电路输入信号；测试端口分别连接对应第1环形链的数据选择器A和数据选择器B的其中一个输入端，数据选择器A和数据选择器B的另一个输入端分别连接串行在第1环形链上最后一个扫描单元中的触发器的输出端，数据选择器A的输出端连接串行在第1环形链上第一个扫描单元中的数据选择器C的其中一个输入端，数据选择器C的另一个输入端连接电路输入信号；第2环形链、第3环形链、···第n环形链的结构与第1环形链的结构相同，不同之处在于，与上一个环形链相对应的数据选择器B输出端的输出信号作为与下一个环形链相对应的数据选择器A和数据选择器B的其中一个输入端的输入信号；在各个环形链中，数据选择器C的控制端通过输入真值为1的使能信号，从而使得测试结构执行扫描功能；通过向数据选择器A和数据选择器B的控制端输入高/低电平信号，从而改变扫描路径，使得测试结构中的各个环形链工作于三种不同的测试模式：直链扫描模式、环形扫描模式和隐身模式。其中直链扫描模式实现了测试数据的移入移出，实现对电路的测试；环形扫描模式实现了测试数据的重复利用，减小了测试集的规模，从而减小了测试成本；隐身模式实现了测试数据移位路径的缩短，减小了测试功耗。本专利技术结构简单、设计巧妙，实现了在测试结构中各个环形链工作于三种不同的测试模式：直链扫描模式、环形扫描模式和隐身模式，从而不仅具有当前通用的三种测试结构的所有功能，而且结构本身具有低功耗和测试数据重用的特性，大大降低了测试成本和测试移位功耗，硬件代价大大减小，同时可改变已有测试压缩方法的压缩对象，大幅度提高测试压缩率。附图说明图1是传统直链扫描结构的结构示意图；图2是当前循环扫描结构的结构示意图；图3是当前随机访问扫描结构的结构示意图；图4是本专利技术的结构示意图；图5是图4中K处的局部放大示意图；图6是第1环形链处于直链模式的结构示意图；图7是第1环形链处于环形扫描模式的结构示意图；图8是第1环形链处于隐身模式的结构示意图。图中：1—测试端口，2—数据选择器A，3—数据选择器B，4—数据选择器C，5—触发器。具体实施方式参见图4、图5，本专利技术包括一个共用的测试端口1和第1环形链、第2环形链、···第n环形链以及用于扫描路径选择且对应各个环形链的数据选择器A2和数据选择器B3，各个环形链通过相应的数据选择器A2和数据选择器B3构成串联结构；每个环形链分别由若干个扫描单元依次串联而成，每个扫描单元由数据选择器C4和触发器5组成，其中数据选择器A2、数据选择器B3、数据选择器C4均为二选一数据选择器；在每个扫描单元中，数据选择器C4的输出端连接触发器5的输入端，触发器5的输出端连接下一个扫描单元中数据选择器C4的其中一个输入端，数据选择器C4的另一个输入端连接电路输入信号；测试端口1分别连接对应第1环形链的数据选择器A3和数据选择器B4的其中一个输入端，数据选择器A3和数据选择器B4的另一个输入端分别连接串行在第1环形链上最后一个扫描单元中的触发器的输出端，数据选择器A3的输出端连接串行在第1环形链上第一个扫描单元中的数据选择器C4的其中一个输入端，数据选择器C4的另一个输入端连接电路输入信号；第2环形链、第3环形链、···第n环形链的结构与第1环形链的结构相同，不同之处在于，与上一个环形链相对应的数据选择器B输出端的输出信号作为与下一个环形链相对应的数据选择器A和数据选择器B的其中一个输入端的输入信号；在各个环形链中，数据选择器C的控制端通过输入真值为1的使能信号，从而使得测试结构执行扫描功能，当数据选择器C的控制端通过输入真值为0的使能信号时，数据选择器C选择连接电路输入信号，执行正常电路功能；通过向数据选择器A和数据选择器B的控制端输入高/低电平信号，从而改变扫描路径，使得测试结构中的各个环形本文档来自技高网...

【技术保护点】
环形链分时复用测试端口的测试结构，其特征是：包括一个共用的测试端口和第1环形链、第2环形链、···第n环形链以及用于扫描路径选择且对应各个环形链的数据选择器A和数据选择器B，各个环形链通过相应的数据选择器A、B构成串联结构；每个环形链分别由若干个扫描单元依次串联而成，每个扫描单元由数据选择器C和触发器组成，其中数据选择器A、B、C均为二选一数据选择器；在每个扫描单元中，数据选择器C的输出端连接触发器的输入端，触发器的输出端连接下一个扫描单元中数据选择器C的其中一个输入端，数据选择器C的另一个输入端连接电路输入信号；测试端口分别连接对应第1环形链的数据选择器A和数据选择器B的其中一个输入端，数据选择器A和数据选择器B的另一个输入端分别连接串行在第1环形链上最后一个扫描单元中的触发器的输出端，数据选择器A的输出端连接串行在第1环形链上第一个扫描单元中的数据选择器C的其中一个输入端，数据选择器C的另一个输入端连接电路输入信号；第2环形链、第3环形链、···第n环形链的结构与第1环形链的结构相同，不同之处在于，与上一个环形链相对应的数据选择器B输出端的输出信号作为与下一个环形链相对应的数据选择器A和数据选择器B的其中一个输入端的输入信号；在各个环形链中，数据选择器C的控制端通过输入真值为1的使能信号，从而使得测试结构执行扫描功能；通过向数据选择器A和数据选择器B的控制端输入高/低电平信号，从而改变扫描路径，使得测试结构中的各个环形链工作于三种不同的测试模式：直链扫描模式、环形扫描模式和隐身模式。...

【技术特征摘要】
1.环形链分时复用测试端口的测试结构，其特征是：包括一个共用的测试端口和第1环形链、第2环形链、···第n环形链以及用于扫描路径选择且对应各个环形链的数据选择器A和数据选择器B，各个环形链通过相应的数据选择器A、B构成串联结构；每个环形链分别由若干个扫描单元依次串联而成，每个扫描单元由数据选择器C和触发器组成，其中数据选择器A、B、C均为二选一数据选择器；在每个扫描单元中，数据选择器C的输出端连接触发器的输入端，触发器的输出端连接下一个扫描单元中数据选择器C的其中一个输入端，数据选择器C的另一个输入端连接电路输入信号；测试端口分别连接对应第1环形链的数据选择器A和数据选择器B的其中一个输入端，数据选择器A和数据选择器B的另一个输入端分别连接串行在第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲，梅军进，冯珊，田嵩，
申请(专利权)人：湖北理工学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42