基于改进测试向量集的部分扫描的扫描单元的设计方法，涉及数字集成电路SOC测试技术领域。本发明专利技术解决了现有在线测试的方法中存在的测试延迟、硬件冗余以及所需要的存储器容量较大的问题。本发明专利技术首先采用对时序电路组合部分的等效输出引脚进行故障仿真的方法获取对故障检测重要的重要等效输出引脚；然后采用对时序电路组合部分的等效输入引脚进行故障仿真的方法获得改进测试向量集；最后根据改进测试向量集和对故障检测不重要的等效输出引脚，将触发器分成定输入触发器和重要触发器，并将重要触发器串联形成部分扫描链。采用本发明专利技术的方法获得的扫描单元在达到较高故障覆盖率的同时，减小测试电路的硬件冗余、缩短测试向量的位数、减小了存储空间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字集成电路SOC测试
，具体涉及到可复用 IP (Intellectual Property)芯核的 SOC 测试
技术介绍
随着集成电路工艺的提高，由多个芯片构成的复杂系统可以集成在一个芯片上， 系统芯片SoC应运而生。随着对芯片可靠性需求的提高，SoC测试技术得到了广泛的研究。SoC测试可以分为离线测试和在线测试。在线测试是指在电路运行时进行物理故障检测。在线测试显得越发重要的原因主要有以下几点首先，在航天、军事等安全性要求很高的关键领域，需要在工作的同时完成测试；第二，在线测试可以保障电路的最大运行时间，避免电路的间断工作；第三，在线测试便于发现电路内部的潜在故障，尽早处理，减少经济损失；第四，在线测试是后续自修复工作的基础。根据逻辑功能的不同，数字电路分为组合电路和时序电路。相对复杂的系统中广泛使用的是时序电路。其特有的记忆功能使得适用于组合电路的在线测试方法不再奏效。 因此，时序电路在线测试技术研究具有十分重要的意义。在线测试分为并发测试和非并发测试。并发测试指被测模块的测试过程与系统工作同时进行的测试。非并发测试是指整个系统处于在线状态，针对一个离线的子系统进行测试。针对在线测试中遇到的一些问题，科研人员开展了积极的研究工作。扫描设计可以很好的实现时序电路内部状态的可观性；在线内建自测试(BIST，Build-in-Self-Test) 是在离线BIST基础上经过改进实现的在线测试方法Jhang Zhaobo在文献Z. B. Zhang, Z.L.Wang, X. L. Gu, and K. Chakrabarty, "Physical defect model ing for fault insertion in system reliability test，”(系统可靠性故障注入的的物理检测模型) Proceedings of IEEE International Test Conference. Austin, TX, 2009, pp. 1-10.中提出了一种通过检测电路的部分输出引脚来减小冗余的在线测试方法；Hussain Al-Asaad在 ilS^A. Hussain and Μ. Paolo,"Non-concurrent on-line testing via scan chains, "( 于扫描链的非并发在线测试方法)Proceedings of the IEEE Autotestcon Conference. Anaheim, CA, Sep, 2006, pp. 656-662.中提出了一种新的扫描链单元，应用该单元对电路进行扫描设计，可以实现时序电路的非并发测试。但上述方法有的会造成较大的测试延迟，有的有较大的硬件冗余，所使用的BIST 结构中大量的测试向量还会对存储器的容量有一定的要求。
技术实现思路
为了解决现有在线测试的方法中存在的测试延迟、硬件冗余以及所需要的存储器容量较大的问题，本专利技术提出了一种。本专利技术所述的首先，采用对时序电路组合部分的等效输出引脚进行故障仿真的方法获取对故障检测重要的重要等效输出引脚；然后，采用对时序电路组合部分的等效输入引脚进行故障仿真的方法获得改进测试向量集；最后，根据改进测试向量集和对故障检测不重要的等效输出引脚，将触发器分成定输入触发器和重要触发器两类，并将重要触发器串联形成部分扫描链。所述重要等效输出引脚是相对于不重要的等效输出引脚而言的，所述不重要的等效输出引脚是指在故障覆盖率略有降低但仍符合要求的情况下，在故障检测中不必关注的等效输出引脚，将这类等效输出引脚定义为不重要的等效输出引脚，则其余等效输出引脚定就义为重要等效输出引脚。所述定输入触发器是无关触发器、0无关触发器和1无关触发器。所述的等效输入引脚和等效输出引脚的概念为将电路的功能性输入和触发器的输出定义为组合部分的等效输入，将电路的功能性输出和触发器的输入定义为组合部分的等效输出。结合故障仿真技术，对被测电路进行分析，分别分析每个触发器对应的等效输入/输出引脚对于故障检测的重要程度，结合相应的优化算法，寻找到对测试影响不大的触发器，将其余影响较大的触发器连接成部分扫描链，就可以在满足一定故障覆盖率的前提下，有效降低在线测试的硬件冗余。所述采用对时序电路组合部分的等效输出引脚进行故障仿真的方法确定对故障检测不重要的等效输出引脚，是指根据原始电路和故障注入后电路的故障仿真结果，获取对故障检测重要的重要等效输出引脚，具体过程为第一步按照顺序在时序电路的组合部分电路中注入一个故障；第二步针对经过注入该故障后的故障电路，将现有测试集中的所有测试向量输入电路进行测试，逐一检测每个等效输出管脚的状态，并根据每个等效输出管脚的状态对该等效输出引脚的相应故障标志位作如下处理若可以检测到该故障，则将该等效输出管脚的相应的故障标志位置1 ；若无法检测到该故障，则将该等效输出管脚的相应的故障标志位置0 ；第三步循环第一步和第二步，直到所有故障注入完毕；第四步将每一个等效输出管脚的所有故障标志位做累加，获得该等效输出管脚的故障标志位累加和；第五步将故障标志位累加和从大到小排序，将最大的故障标志位累加和所对应的等效输出管脚选为重要等效输出管脚，同时，记录该等效输出管脚的所有故障标志位为1 的故障，并将其它所有等效输出管脚的表示该故障的故障标志位均清零，然后，将该等效输出管脚对应的故障标志位累加和置0 ；第六步计算已获得的所有重要等效输出管脚的故障标志位所覆盖的故障数量， 并根据所述故障数量计算获得对应的故障覆盖率，如果所述故障覆盖率达到要求的故障覆盖率的最小值，则完成所有重要等效输出管脚的获取；否则，返回执行步骤四。所述采用对时序电路组合部分的等效输入引脚进行故障仿真的方法获得改进测试向量集的过程为采用原始测试向量集进行仿真，并根据仿真结果获得改进测试向量集的过程为第一步按顺序，将原始测试集中的某位置0，然后计算可测故障数；第二步将同一位置1，然后计算可测故障数；第三步分别计算获得上述测试集中的某位置0和置1时能检测到的故障覆盖率；若均为100%，则该位对应的等效输入管脚为无关输入，将测试向量集中该位置的数据为无关位X ；执行步骤五；若仅置0时为100%，则该位对应的等效输入管脚为0无关输入，将测试向量集中该位置的状态为0 ；执行步骤五；若仅置1时为100%，则该位对应的等效输入管脚为1无关输入，将测试向量集中该位置的状态为1 ；执行步骤五；若均不为100 %，执行下一步；第四步在置0和置1故障覆盖率中选择较大的一个，若该故障覆盖率为置0时的故障覆盖率，且大于重要程度量化比例，将测试向量集中该位置的状态为0 ；执行步骤五；若该故障覆盖率为置1时的故障覆盖率，且大于重要程度量化比例，将测试向量集中该位置的状态为1 ；执行步骤五；第五步循环进行以上四步，直到遍历原始测试集中的所有位置，即测试完所有等效输入引脚，获得改进测试向量集。重要程度量化比例，是在某一位输入引脚置为定值时，电路测试系统所能接受的故障覆盖率的最小值。根据改进测试向量集选择并连接定输入触发器和重要触发器，并重要触发器串联连接组成部分扫描的扫描单元。其中定输入触发器包括无关触发器、0无本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．基于改进测试向量集的部分扫描的扫描单元的设计方法，其特征在于，首先，采用对时序电路组合部分的等效输出引脚进行故障仿真的方法获取对故障检测重要的重要等效输出引脚；然后，采用对时序电路组合部分的等效输入引脚进行故障仿真的方法获得改进测试向量集；最后，根据改进测试向量集和对故障检测不重要的等效输出引脚，将触发器分成定输入触发器和重要触发器两类，并将重要触发器串联形成部分扫描链。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：俞洋，杨智明，乔立岩，王帅，邓立宝，王继业，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93
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