组合电路求测试码的D算法
利用FAN算法进行组合电路的等价性检验
收稿日期:2005-09-02;修返日期:2005-11-25基金项目:国家“973”计划资助项目(2004C B 318003);国家自然科学基金资助项目(60373113)利用FAN 算法进行组合电路的等价性检验*曾 琼1,2(1.中国科学院成都计算机应用研究所,四川成都610041; 2.成都信息工程学院计算机基础教学部,四川成都610041)摘 要:讨论了组合电路的等价性检验方法,分析了FAN 算法的关键技术。
利用该算法进行了组合电路的等价性检验,实验结果表明了该方法的有效性。
关键词:等价性检验;ATPG;D-算法;PODEM 算法;FAN 算法中图法分类号:TP301 文献标识码: A 文章编号:1001-3695(2006)12-0025-03Equ iva lence Checking for Combin ation al Circuit s w ith FU N AlgorithmZE NG Qiong 1,2(1.Chengdu Ins titute of Computer Ap plication,Chines e Academy of Sciences,Chengdu Sichuan 610041,China;2.Fundamental Teaching Dept.of Computer,Chengdu University of Infor mation Technology,Chengdu S ichuan 610041,China)Abst ract :This paper discusses equiva lence checking for com binat iona l circuits and analyz es t he key techniques of FAN algo-rithm .We check equiva lence of com bina tional circuit s w it h F UN algorit hm ,and experim enta l res ult s show that FAN a lg orithmis efficient.Key wo rd s:E quiva lence C hecking;AT P G(Autom at ed T es t Pa t tern Generat ion);D-algorit hm ;POD EM Alg orit hm ;FA N Alg orithm 等价性检验是数字电路形式化验证技术的主要验证方法之一。
ATPG自动测试生成模式
• 回溯: 出现冲突时,搜索空间从冲突位 置开始重新检查每个节点赋值, 重新选择其他路径或更改原来的 输入赋值,检查新赋值是否消除 了冲突,重复此过程直到冲突消 失或者搜索空间为空;
Example:S-a-0 故障
目标:将故障传到PO,并生成所有PIs的 一组组合,即生成测试向量
DFT
ATPG概述 ATPG算法 SAT &ATPG
ATPG: 自动测试模式生成(Automatic Test Pattern Generation),是采用算法程序自动生成 测试向量的方法;主要利用 ATPG 的相关算法对芯片的故障进行检测,生成一组可以检测芯片 故障的测试向量
测试向量(集):测试向量使得故障电路模块和正确电路模块的输出不同;
• 故障传播: 将模块故障值通过D-frontier 进行 传播至一个PO端;
• 回溯: 出现冲突时,搜索空间从冲突位 置开始重新检查每个节点赋值, 重新选择其他路径或更改原来的 输入赋值,检查新赋值是否消除 了冲突,重复此过程直到冲突消 失或者搜索空间为空;
Example:S-a-0 故障
敏化故障并计算 J- frontier和D-frontier
• 故障传播: 将模块故障值通过D-frontier 进行 传播至一个PO端;
• 回溯: 出现冲突时,搜索空间从冲突位 置开始重新检查每个节点赋值, 重新选择其他路径或更改原来的 输入赋值,检查新赋值是否消除 了冲突,重复此过程直到冲突消 失或者搜索空间为空;
Example:S-a-0 故障
传播故障D,对gate-2做向后蕴含操作
J- frontier:输出已确定,输入未知的逻辑门; D-frontier:输出未知,输入中含有1个以上D/D信号;
集成电路测试生成算法综述
集成电路测试生成算法综述摘要:随着集成电路芯片向深亚微米、特大规模集成电路和高密度方向发展,进行测试所需要的成本也越来越高,因此寻找计算量合理、故障覆盖率较高的测试生成算法已成为电路测试领域十分重要的研究课题。
本文对目前电路测试生成算法做了一些介绍。
关键词:集成电路;测试生成算法1.引言随着电子技术的飞速发展,集成电路的规模不断扩大,而引脚数却有一定的限制,许多电路被封装在芯片内部,外部可达到的测试点、原始输入、原始输出所占的比例越来越少,导致集成电路的测试和故障诊断越来越困难。
故障诊断中最重要的是要找到故障的测试矢量,即测试生成。
集成电路的测试生成问题是数学上公认的难题——NP完全问题,在过去几年中,国内外的一些学者虽然提出了许多新的测试生成算法,但是到目前为止还没有一种算法适用于所有的电路,集成电路的测试生成问题己经严重地影响了微电子技术的发展。
2.集成电路测试生成算法的分类(1)按照被测电路来分可以分为组合电路测试生成算法和时序电路测试生成算法两类。
组合电路测试生成算法的研究对象是组合电路,时序电路测试生成的研究对象是时序电路。
(2)按照获取测试矢量集的方法来分可以分为确定性测试生成算法和非确定性测试生成算法。
非确定性测试生成主要是伪随机测试和加权随机测试算法。
确定性测试生成算法是通过算法确定出测试矢量或测试序列。
(3)按照故障模型来分可以分为高级测试生成算法和低级测试生成算法两大类。
高级测试生成算法的故障覆盖率一般不如低级测试生成算法的高,但是测试时间要比低级的测试生成时间少。
(4)按照算法采用的技术或理论来分可以分为层次式的测试生成算法、符号化的测试生成算法、基于遗传算法的测试生成算法、启发式的测试生成算法等。
层次式的测试生成算法将电路的无故障部分用功能块表示,有故障的部分用门电路表示;符号化的测试生成算法基于二进制判决图(BBD);基于遗传算法的测试生成算法通过确定能量函数的最小值点求得测试矢量;启发式的测试生成算法使用一些启发式的技术。
《集成电路测试》 实验指导书
《集成电路测试》实验指导书南通大学集成电路重点实验室2009年6月实验一 测试图形生成及验证一、实验目的熟悉对被测电路给定故障生成测试图形的过程,掌握异或法和D 算法的具体运用。
二、实验原理参考教材P74 4.2.1 异或法, P82 4.4 D 算法三、实验内容abcd(1) 用异或法对5/0故障生成测试图形;(2) 用D 算法对6/0故障生成测试图形;(3) 对以上所产生的测试图形进行验证;(在Quartus II 中进行验证)四、实验报告写出测试图形生成的具体过程,给出整个实验的原理图和运行结果,分析实验结果的正确性。
f实验二伪随机序列生成一、实验目的了解随机测试和伪随机测试的基本概念;掌握LFSR的基本结构和M序列的基本特性。
二、实验原理基于故障的确定性测试方法是指用专门的算法对给定的故障生成测试图形,优点是生成的测试图形长度短,但生成过程比较复杂,测试施加比较困难。
由微处理器的测试软件算法或者专用的测试电路可容易生成随机的或伪随机的测试图形,并具有较高的故障覆盖率,因此在集成电路测试中得以广泛应用。
如果一个序列,一方面它是可以预先确定的,并且是可以重复地生产和复制的;一方面它又具有某种随机序列的随机特性(即统计特性),我们便称这种序列为伪随机序列。
因此可以说,伪随机序列是具有某种随机特性的确定的序列。
它们是由移位寄存器产生确定序列,然而他们却具有某种随机序列的随机特性。
因为同样具有随机特性,无法从一个已经产生的序列的特性中判断是真随机序列还是伪随机序列,只能根据序列的产生办法来判断。
伪随机序列系列具有良好的随机性和接近于白噪声的相关函数,并且有预先的可确定性和可重复性。
伪随机序列的电路为一个反馈移位寄存器,它可分为线性反馈移位寄存器(简称LFSR 计数器)和非线性反馈移位寄存器,由线性反馈移位寄存器(LFSR)产生的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移位寄存器序列,通常简称为M序列。
浅析数控机床电气故障及其排除方法
所 谓故 障诊断 , 就是确 诊故 障的 原因和 部位 。通过 故障 诊断程 序 的运行 , 就能在 系统运 行之前 及 时发现 和排 除故 障, 能在 发现 故障 以后, 又 准确 定位 故 障点, 从而 为数 控系 统的维 护人 员提供 一套 强有 力 的手 段 。而 所谓 容错 , 则是
发 生了 总是 l 故障, 了能判 断这 一故 障, 的 为 要求选择 一个 测试 输入 信号, 1 使G
的故障信 号 能传送 到输 出端 G , 4 根据逻 辑 原理, x x x 、x 、x 当 l l 3 4 5分别 为 l 、 1 0 时, 、1 、0 其线 路按 箭头 方 向被敏 化, 时从 G 可检 测翔 G 的故障 。反之 , 此 4 1
一
和 标志 , 对于硬 件系 统, 测试 系统 相对 比较复 杂, 了能有效地 检 测系统 故障, 为
产 生 了求 取各 类硬 件线 路测 试码 的方法 , 采 取方法 很 多, 其 常用 的有下 述4 。 种
( ) 路敏 化法通 路 敏化法 是一 种实用 的测试 算法 , 1通 对于 树形 结构 的组合
D 法与 通路 敏化 法 的不 同点在于 , 算 D算法 是使可 能传 播故 障信 号的一 切 通 路都敏 化, 而且 一边使通 路敏 化, 一边确定 各个部分 的输 入信号值 , 从而 有更
广 泛 的实用 性 。 () 3 状态 表分 析法状 态表 分析 法主 要是 面 向时序 电路 的。其基 本方法 是,
出错 。这种 想法 随数控 技术 的发 展, 尤其 是大 规模 集成 电路 的出现 和发展 , 使 之 在某些 方面 有 了实现 的可能 。然 而永不 出错 却是 不可能 也 电不现 实 的。但 是 , 可靠性 的数控 电气 系统 一直 是一个 重要 的研 究课题 。 控 电气系 统 的诊 高 数
组合电路的故障测试生成并行ATPG算法研究
组合电路的故障测试生成并行ATPG算法研究秦李青;颜学龙【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2015(017)004【摘要】Automatic test pattern generation (ATPG) is the automatic process of generating test vector for the circuit under test according to the test generation algorithm by computer or other tools. This paper presents a bit-level parallel (split-into-W-clones) automatic test vector generation algorithm, which decisions convert into bit-wise logic operation. It selects the optimal path for the forward and backward implication, increases the probability of per backtrace successfully in order to reduce the number of backtrace , accelerate test vector generation and improve the fault coverage by combining the algorithm with the SCOAP testability measure . The improved algorithm has a good performance by the experiment.%自动测试向量生成(ATPG)是借助计算机或者其他工具根据一定的测试生成算法自动的为被测电路生成测试向量的过程.文章给出了一种位级并行(split-into-W-clones)自动测试向量生成算法,该算法的判决按照位逻辑操作运算进行.通过将该算法与SCOAP 可测性测度结合起来,为该算法前后向蕴涵选择最优路径,提高每次回溯成功的概率,达到减少回溯次数、加速测试向量的生成和提高故障覆盖率的目的.通过实验看出改进后的算法具有良好的性能.【总页数】2页(P17-18)【作者】秦李青;颜学龙【作者单位】桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TP206【相关文献】1.组合电路的故障测试生成D算法研究 [J], 陈永刚;张彩珍2.组合逻辑电路多故障测试生成算法的研究 [J], 吴丽华;商庆华;俞红娟3.神经网络在组合电路多故障测试生成算法中的应用 [J], 杨兴;谢志远;冯力娜4.组合电路桥接故障诊断的测试生成及优化 [J], 李蕙;竺红卫5.一种数字组合电路多故障测试生成的高效算法 [J], 曹宁;杨巨前因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
数字集成电路可测性软件设计及验证平台
静态技术
物理验证
2020/4/21
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仿真技术
基于事件的仿真--任何一个输入的变化都被 标记为事件,即常说的功能仿真,精度高, 速度慢。比如Modelsim, VCS。
基于周期的仿真--单周期内只检查一次输入 并计算设计的输出逻辑值。速度快,无时 序、毛刺。比如Cyclone。
扫描测试
使用扫描触发器,会增加设计的面积,增加了路径 的延迟,增大了触发器的输出负载和电路的功耗。
SMIC0.18µm工艺库 FFDQRHDLX FFSDQRHDLX 增加百分比
AREA(µm2) 63.2 79.83 26.3%
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扫描测试流程
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DFT Compiler
Synopsys公司的集成于Design Compiler的 先进测试综合工具
独创的“一遍测试综合”技术
功能强大的扫描式可测性设计分析、综合和验 证技术
支持RTL级、门级的扫描测试设计规则检查, 以及给予约束的扫描链插入和优化
启动命令source /opt/demo/synopsys.env
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主要内容
可测性基础 可测性设计工具
验证的必要性 验证方法学介绍 验证工具介绍
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验证方法学
方法学:又称方法论,是一门学问采用的方法、规 则与公理;一种特定的做法或一套做法。
验证方法学:指完成验证过程中的一系列方法、技 术和规范。
.sv文件和.sdc文件供布局布线工具Astro生成芯片版图 .spf文件供测试矢量生成工具Tetramax生成与测试矢量集,待芯片流片 封装好后,测试矢量集供ATE设备来测试芯片。
组合电路随机测试的一种新方法
关 键词 :随机 测 试 ;逆随机 测 试 ;故 障覆 盖 率 ;海明距 离;距 离效 应
Ke o d : rn o e t g n ir d m si g fu t o el e Ha u i g d s n e d s n e e e t y w r s a d m ts n ;a t a o t t ; a l e r i g ; i -n e n t n n n i a c ; i a c f c t t
中囤分 类号 :T 3 IBiblioteka P 3 文献 标识 码 :A
标 。在此种情 况 下 ,特别 是 在黑 盒测 试时 ,随机
引 言
在某些特定的测试环境下 ,随机测试可谓是 种具有挑战性的性价比较高的测试方法。由于 它不需要生 成测试码 ,不需要专 门的测试算法 ,
一
测 试可能 是一 种 十分适合 的首选 测试 方祛 。 然而 ,随机 测试 方法 有其 不 足之处 。最 主要 的问题是 由于 随 机 生 成 测 试 码 的 故 障 覆 盖 率 很
低,因而在同样故障覆盖率的条件下 ,它所需要 测试码的个数往往是确定型测试算法所生成的测 试码个数的 1 倍 以上【 。于是 ,一个十分明 0 ’ ・ 显的问题就摆在了我们面前 ,即如何提高随机测 试的效率,减少测试码的个数。事实上 ,影响其 效率的原因主要有以下两点 : ()相同 的输 入码 ( 试 码 )可 能 会重 复 出 1 测
维普资讯
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计 算 机工程 与 科学
C O ̄ I' /ER E CI E PTG & S EN E [ N X Eo CI C
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20 年第 2 卷第 2 02 4 期
2(第2章组合电路测试与故障诊断)-LB20130906(重点)
电子科大CAT室
2.2.1 基本数学关系
组合电路简化表: 方法:是简单门电路简化表的简单叠加。 注意: – 每一个门用它的信号输出点的代号命名; – 一个门输出点的标号应大于其它一切输入线的标号,以便作相容性运算; – 对于每一个顶点与其无关且标号比它小的项均为随意项(x); 例:
1 4 2 3 5 6 简化表: 1 2 3 4 5 6 1 1 x 1 x 0 x 0 0 x x 0 1 1 x 1 x 0 x 0 0 x x 0 0 0 0 x 1 1 1 x 1
a x1 b 1 x2 c 0 h x D 0 0 0 j k m y2
D
1
g 0 l y1
d 0
矛盾
x3 x4 f
e
敏化成功!
结论:对有扇出汇聚电路,一维敏化可能成功,也可能不成功!
电子科大CAT室
2.1.3 讨论
例3 :Schneider电路
故障表现:6-s-a-0 敏化条件:
D
8 5 x1 x2 x3 x4 7 11 6 x D 9 10 0 0 D D 0
D 12
敏化通路(一维):L6-L9-L12
由 6-s-a-0, 有:x2=0 ,x3=0 ; D
由L10=0 及 L6=0,必须 x4=1; 由L11=0 及 x3=0,必须 L7=1, 即必须,x2=0,x4=0
x4矛盾,敏化不成功!!
敏化通路(一维):L6-L10-L12 由于电路是完全对称的, x3矛盾,敏化也不成功!!
0 1 x ______________ 0 0 0 1 1 1 x 0 1 x
0 1 x _____________
0 1 x 0 d d 1 0 1 0 1 x
基于FSM的时序电路测试生成探析
a e t 1 ic i ofnt tt c i ei weu et eVHDL a dE u n i rut t iiesa ema hn f s h ac s n DA o t r ,me n i ,h t besae s fwa e a whl t esa l tt e
t e f i t t a h n n o f r n e t s i g Th e u t p o e h t i c n ta so m u c l r m e h i t s a e m c i e a d c n e e c e tn . n e e r s l r v s t a t a r n f r q ik y f o s —
Dic si n o e e ilCic isTe tngM e h d Ba e n Fi t t t a h n s u so fS qu nta r u t si t o s d o nieS a e M c i e
WANG Ho gx a,E Xioh i , n — i Y a —u HE u n -i G a gjn
EEACC : 1 72 0
基 于 F M 的 时序 电路 测 试 生 成 探 析 S
*
王 红 霞 , 晓 慧 , 光进 叶 何
( 海军工程大学电子工程学 院 , 武汉 4 03 ) 3 0 3
摘 要 : 针对时序电路的结构特点, 以有限状态机的状态转换和一致性测试分析为依据, 通过采用转换故障模型来实现时序
a d v l e c a l saeo h e u n il ic i a eas c iv d Th r f r ,weh v o t n a f n ai ra h be t t ft es q e t ru t c n b lo a h e e . d ac s e eo e a eg te n e— f ciem eh do h e t g g n r t n o h e u n ilcru t ,b c u ei r aie h e tg n n ain e t t o n t et si e e ai ft e s q e ta ic is e a s t e l st et s e e r t v n o z o
D 算法
例2: (,0,1) (0,1,0) 求
解: (1,0,1),(0,0,1) (0,1,0)
➢ 故障D立方
1. 定义
对某一含有故障的逻辑电路(可以是一个元件,也可以 是一复杂电路):
由于存在故障,对于某一输入 X 向量X,在输出端有两种错误情 况:
f
f
• 正常输出为1,故障输出为0。这种错误情况称为: D=1/0;
是 I=0? 否
存在
选 择 EI的 一 个 传
播 D立 方 为 C
选择一个故 障 D立 方 C
不存在
存在
C与 以 前 的 测 试 立 方 求 交并执行蕴涵以生成 不 存 在 新 的 测 试 立 方 tcI
一致
在输出端是
有
不存在
否 有 D或 /D
1 不存在
存在
从 AI中 选 择 元 件 EI;并 删 去 EI
2. 蕴涵
X1
X
f
y D
前向蕴涵:先确定输入端的值,然后可以确定输出值; 后向蕴涵:先确定输出端的值,然后可以确定输入值。
蕴涵操作就是将测试立方与其奇异立方进行求交运算
➢ 相容性检查
定义
指在每一次的D驱赶之后,检查所确定的值之间是 否有矛盾。
➢ 线确认
定义
指在D驱赶全部结束后,测试立方中可能仍有某些 值未被赋值,给他们确定值的过程。
这一过程叫做故障传输。
2. 找到一个输入向量,该输入向量将使通路上全部门所 需要的输入都得到满足。这一过程叫做线值确认。
例:如图电路,有故障gs-a-1。求测试矢量。 解:1. 设定从g到输出的通路。假定选g经G5到Y的通路。姚
敏化故障,应有f=1。
一种数字组合电路多故障测试生成的高效算法
Ke wo d ; c mb n t n lcr u t t s e e a in; e u t n te ; B o e n d fe e c y r s o i ia i i; e tg n r t a o c o q ai re o o l i rn e a f
0 引
言
布尔差 分法 由 S lr 等人 提 出 , 组合 电路 测试 生 成 e es l 是 的一种方法 。其 主 要 特 点 是将 电路 描 述 抽 象 为 数 学表 达 式模 型 , 而 可进行严 密 的数 学 推导 。这 种 方 法通 过 对数 从 字 电路 的布 尔方程模 型 进行 差 分运 算 , 能获 得测 试 矢 量集 的一 般表 达 式 , 能求 出所 给故 障 的全 部 测试 矢 量 , 并 因此 具有理 论上 的完备 性 。然 而对 于复 杂性 较 高 的 电路 , 它 用 进行 测试 生成 时 需要 做 大 量 的 布 尔差 分 运算 , 杂 度 高 , 复 特别是 高 阶的 布 尔差 分 运 算 更 是 繁 琐 。本 文根 据布 尔 差 分 的物 理意义 “ 当可及输 出( ) 依赖 于故 障 点信 息 时 , ,只 故 障点到 ,的传播路径便得 到敏化” 利用 方程树 的方法进 ,
基于BDD和布尔差分的组合电路测试生成方法
Ke od :bnr eio i rm( D ) B oendfrn e atm t s pt r gnrt n A P ) yw r s i ydcs nd ga B D ; ola ie c ; uo act t a e eeao ( T G a i a fe i e tn i
在 数 字 系 统 的 测 试 中 , T G是 对 测 试 电路 产 生 测 试 向 量 AP
c l f n t n’ DD.I o a s n wi a i o a P u ig da r m e r h n ,t e me h d c u d e c e t e u e t ut u ci S B o n c mp r o t t d t n l i h r i AT G s ig a s a c i g h t o o l f i nl rd c i n i f y me
厂 _ l ( ) 3 V [ 0A 2 ① ] = [ 1 2 ① ] 1 ( ) A
() 1
的过程 J 。通常 A P T G算法首 先给电路插入一个故 障; 然后通 过在 电路输入端激活这个故障 , 并将其产生的响应通过 电路传 播到输 出端 。若输出信号与无故障电路的期 望值 不同 , 就可 以 检测到这个故障 了。针对组合电路 中固定型故障 , 目前存在一 些AP T G算法。最基本 的是 布尔差分法 J 。它描述严 格 , 是 研究组合 电路测试生成的理论基础 。最经典 的是 R t D算 o h的 法 j采 用 D立 方建 立 了 A P , T G的 运算 。此 外还 有 G o el的
量 和 , 也进行 同样 的展开操 作 , 至全部 变量都 被展 开。 直
至此 , 布尔函数 =( Ax ) o 中可能 的变 量取值及 运算结
电路分块与D算法在电路板故障诊断中的应用
1 故障诊断 的方法
数 字 电 路 故 障检 测 的方 法 通 常 有 介 入式 和 非
大地 限制, 非介入式故障诊断 , 受到广泛 的应用。 非 介 入式故障诊断常采用测试生成算法 自动推导测 试 集 ,然后将生成 的测试集加入待检测 的故障 电 路板 , 采集输 出并 与故障字典 比较 , 从而诊断故 障 的位置 。测试集可 以通过测试生成算法程序计算 求 得 ,用某种电路描述语言把被测 电路 的硬拷 贝 输 入计算 机 , 或者 直接输 入被测 电路 的逻辑 图 , 经 编译转为计算机易于识别 的链表结构 ,并依据故 障模型生成被测 电路 的 目标故障表 ,然后依据 电 路 将测试生成算法编成程序 ,即可自动生成被测 电路 的测 试 码 [ 4 ] 。
d e t e c t i o n v e c t o r i s c u t .T h i s me t h o d i s a p p l i e d t o d i a g n o s e f a u l t o f o u t p u t c i r c u i t b o rd a o n t a n k .I n
Ab s t r a c t :A i mi n g a t i n e ic f i e n c y o f c r e a t i n g d e t e c t i o n v e c t o r , t h e p a p e r p r o p o s e t h e me t h o d t h a t
V0 1 .3 8. No . 9 S e p , 2 0 1 3
火 力 与 指 挥 控 制
F i r e C o n t r o l & Co mma n d C o n t r o l
可测试性设计DFT
即使一块芯片出现了多个故障,那么它几乎不 可能通过基于“单故障假设”的测试
从工程角度考虑,如果不采用这个假设,会大 大增加计算复杂度,远远超出目前可能的计算 能力
14
基于Stuck-at故障模型的 组合电路故障侦测/测试向量生成
有了Stuck-at故障模型,如何通过IO端口来侦 测到故障,生成测试向量(Test Pattern)?
6
Fault Model 测试的发展历史 DFT 设计流程
7
What is a Physical Defect?
8
CMOS 工艺中常见的制造缺陷或曰物理缺陷 ( Physical Defect)包括:
对地和对电源的短路 由尘粒引起的连线断路 金属穿通(metal spike-through) 引起的晶体管源或漏的短路
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DFT的作用
提高产品质量 降低测试成本
40
几种常见的DFT技术
扫描(SCAN)测试
将电路中的存储单元(寄存器Register)转化成为 可控制和可观察的存储单元(寄存器) ,将这些 单元连接成一个或多个移位寄存器,即扫描链
内建自测试(BIST)
在电路内部增加测试电路结构,在测试时这个测 试电路结构能够自己产生激励和比较响应
35
Fault Model 测试的发展历史 DFT 设计流程
36
测试的发展历史
70,80s
功能 测试
面向 故障测试
+ ATPG工具 <D算法>
面向 故障测试
+ ATPG工具
+ DFT
1. 1970s在 Cherry Hill测 试会议上被提 出。 2.已经形成了集 成电路设计的 有关工业标准
基于分解等价的时序电路测试生成算法
【 b tatWi ego o pei fitgai i ut ts gnrt nfrte i b cmn nraigydfcl adt ecnu n . A s c] t t  ̄hi cm l t o ert ncr i,et eeai o m eo igices l ii t n m osmig r hh r n xy n o c s o h s n u i
【 关键词 】 分解等价 ; 测试生成 ; 蕴含
S q n i lCic i s e e a i n Al o ih s d On De o osto u va e c e ue ta r u t Te tG n r to g rt m Ba e c mp i n Eq i l n e s i
HAN hg n 1 HAO n 2 A La w iQU Pn pn Z ia g, Z Ha g, GU N in e2 ig ig ,
( . lcrc l n o main En e rn l g , i u n v r i . i n 1 2 2 , n ; 1 etia &i f r t n e i gCol e Be a U i est Jl 3 0 1C E o e h y i a 2T eS c n d l c o l fJua , i n Ju a 3 5 3 . h e o d Mi d eS h o i t i Jl it i 0 1 ) o l 1
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S I N E&T C N L G F R TO CE C E H O O Y N O MA I N I
20 年 07
第 3 期 O
基于分解等价的时序 电路测试生成算法
韩 之 刚 ’ 赵 莹 ’ 赵 航 关连 伟 ( . 大学 电气信 息工 程学 院 吉 林 吉 林 1 2 2 ; . 台市第 二中学 吉 林 九台 1 0 1 1北华 3 0 1 2九 3 5 3)
采用基本门单元完全测试矢量的测试生成算法
杂 程 度不 断增加 , 其相 应 的测试也变 得越 来越 困难 。
以将 搜 索 空 间 限 制 在 2 n 1 种 组 合 内 它 采 用 故 障 支 配 和 故 障 等 效 的 故 障 传 播 、 退 等 技 术 , (+ ) 回 建 工 了一 套 从 局 部 到 全局 的 洲 试 生 成 新 方 法 。 同 时 , 用 基 本 门单 元 完 奎 测 试 矢 量 的 规 律 性 , 以 实 利 可 现 最 小 的 内存 容 量 要 求 。 在 一 些 基 准 电路 的应 用 实例 中 , 到 了满 意 的 结 果 得 关 键 词 : 基 拳 门 单 元 ;完 全 测 试 ;测 试 生 成 ;算 法
p o e s 0 r p g to n a k r c .Th s e h i u s ra o a n w e tg n r t n a g rt m -i ih a mo e r c s {p o a a in a d b c t a k e et c n q e e d t e t s e e a i l o ih o n wh c r
LI Xi o d n S U a — o g, UN h n — e S e g h
( p Au o t s-Me s rme n  ̄to De t tmai Tet c au e m a d C r l-Ha b n t u f n ri I s tt o n i e 。 ・Ha  ̄ He o g a g 1 0 0 - r n・ i n f n 5 0 1 P R-C ia l i hn )
采 用基 本 门单 元 完全 测试 矢量 的测 试生 成 算 法
刘 晓 { ,孙 圣 和 ; =
( 哈尔 滨 工 业 大 学 自动 化 测试 与 控 制 系 , 龙江 黑 哈 尔滨 100) 5 0 1
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D算法(D-algorithm)是一种用形式化运算求测试码的多 算法( 算法 ) 路径敏化法。 路径敏化法。 D算法的基本思想与单路径敏化法同。也是把故障传播到输 算法的基本思想与单路径敏化法同。 算法的基本思想与单路径敏化法同 出端、同时确定输入向量和其他信号值,区别在于D算法采用立 出端、同时确定输入向量和其他信号值,区别在于 算法采用立 方体运算,并考虑到多路径的情况 的Biblioteka 况。 方体运算,并考虑到多路径的情况。
二、D算法 算法
立方运算实现的敏化路径法步骤: 用D立方运算实现的敏化路径法步骤: 立方运算实现的敏化路径法步骤 1》根据故障原始 立方确定一个初始测试 立方.初始测试 立方中包含故 立方确定一个初始测试D立方 》根据故障原始D立方确定一个初始测试 立方.初始测试D立方中包含故 障点的D或 障点的 或~D 驱赶。 2》从初始测试 立方出发,将故障 或~D向输出端传播,称D驱赶。传播 立方出发, 向输出端传播, 》从初始测试D立方出发 将故障D或 向输出端传播 驱赶 时根据测试D立方中的 立方中的D或 查找相应信号节点的负载元件 查找相应信号节点的负载元件. 时根据测试 立方中的 或~D查找相应信号节点的负载元件.对这些元件 进行计算:用测试D立方与元件的传播 立方作D交 从而得到新的测试D 立方与元件的传播D立方作 进行计算:用测试 立方与元件的传播 立方作 交,从而得到新的测试 立方。 立方。 对每个测试D立方需要作 驱赶的负载元件的集合,称为D前沿 立方需要作D驱赶的负载元件的集合 前沿。 对每个测试 立方需要作 驱赶的负载元件的集合,称为 前沿。 3》D驱赶过程中,对某些己经能够确定的值要及早确定.称为求蕴函。同 驱赶过程中, 求蕴函。 》 驱赶过程中 对某些己经能够确定的值要及早确定.称为求蕴函 线确认。 时要对没有赋值的信号节点确定值,称为线确认 时要对没有赋值的信号节点确定值,称为线确认。 在求蕴函线确认的过程中要检查所求的值是否有予盾, 在求蕴函线确认的过程中要检查所求的值是否有予盾,统称为一致性操作或 C驱赶。在每次求得新的测试 立方时都要做一致性操作的元件集合称为 驱赶。 驱赶 在每次求得新的测试D立方时都要做一致性操作的元件集合称为 C前沿. 前沿. 前沿 4》D驱赶和一致性操作过程中都会出现测试 立方为空。这时要回溯,返 驱赶和一致性操作过程中都会出现测试D立方为空 回溯, 》 驱赶和一致性操作过程中都会出现测试 立方为空。这时要回溯 回最近的选择点重新进行D驱赶和一致性操作 回最近的选择点重新进行 驱赶和一致性操作 5》如果 出现在输出端, 》如果D/~D出现在输出端,输入端的值也已经确定,同时一致性操作也 出现在输出端 输入端的值也已经确定, 已成功, 算法成功. 已成功,则D算法成功.找到测试向量。如果在回溯过程中已无任何选择 算法成功 找到测试向量。 可能,则算法失败,未找到测试。 可能,则算法失败,未找到测试。
一、D立方及其运算 立方及其运算
1、布尔函数的立方体表示 、 设布尔函数的一般表达式为: 其中y 设布尔函数的一般表达式为:y=f(X1,X2,……Xi……Xn) 其中 为输入变量。 (=0/1/u)为输入变量 )为输入变量,Xi(=0/1/X)为输入变量。令每一个输入变量和 为输入变量 一个坐标轴相对应,则可得到函数y的空间图形 即立方体表示。 的空间图形, 一个坐标轴相对应,则可得到函数 的空间图形,即立方体表示。
0 X |1 G = X 0 |1 11| 0
一、D立方及其运算 立方及其运算
多重传播D立方 求法: 多重传播 立方(输入方有两个以上D/~D) 求法 1>先对元件的质覆盖中的各个立方体两两相交 得到各个 先对元件的质覆盖中的各个立方体两两相交,得到各个 先对元件的质覆盖中的各个立方体两两相交 面 ,进而求出立方复合体K=C∪(C∩C) 2>g0,g1作pdc交(规则同一重传播 立方) 规则同一重传播D立方 作 交 规则同一重传播 立方) 例:与非门多重传播D立方 与非门多重传播 立方
一、D立方及其运算 立方及其运算
4、测试D立方 对电路中的各信号依次排列 、测试 立方 立方:对电路中的各信号依次排列
5、D交: 、 交 求各个路径上D的传播的一种运算, 求各个路径上 的传播的一种运算,一般是测试立方与 的传播的一种运算 其它立方体(包括故障原始D立方 传播D立方 质立方等) 立方. 立方, 其它立方体(包括故障原始 立方.传播 立方,质立方等) 立方。 作D交,得到新的测试 立方。 交 得到新的测试D立方
输入为三变量时,卡诺图和立方体符号的对立关系如下图: 输入为三变量时,卡诺图和立方体符号的对立关系如下图:
一、D立方及其运算 立方及其运算
2、故障原始D立方 (pdcf) 、故障原始 立方 记号D和 记号 和~D 1/0--- D 正常 故障 ,即故障 正常=1,故障 故障=0,即故障s-a-0 0/1--- ~D 正常 故障 ,即故障 正常=0,故障 故障=1,即故障s-a-1 故障原始D立方 表示故障点作为输出端的元件, 故障原始 立方 (pdcf)表示故障点作为输出端的元件,当输 表示故障点作为输出端的元件 出端为D或 时的输入端向量组成的立方体集合 时的输入端向量组成的立方体集合。 出端为 或~D时的输入端向量组成的立方体集合。 的方法:无故障元件覆盖 求 pdcf的方法 无故障元件覆盖 与有故障元件覆盖 作 的方法 无故障元件覆盖G 与有故障元件覆盖B作 pdcf交. 交
二、D算法 算法
(1)开始,将故障e的一个故障 立方 X|~D}作为初始测试 立方 开始,将故障 的一个故障 立方{0 的一个故障D立方 作为初始测试D立方 开始 作为初始测试 立方tc0, 前沿为{G},C前沿为空。 前沿为空。 其D前沿为 前沿为 , 前沿为空 (2)做D驱赶,用G的传播 立方 ~D|~D}与tc0作D交, 得tc1,g的负载 驱赶, 的传播D立方 做 驱赶 的传播 立方{0 与 作 交 的负载 原件有J和 ,作为新的D前沿 前沿, 前沿仍为空 前沿仍为空。 原件有 和I,作为新的 前沿,C前沿仍为空。 (3)选J做D驱赶,用J的传播 立方 ~D|D}与tc1作D交, 得tc2,又得新 驱赶, 的传播D立方 选 做 驱赶 的传播 立方{1 与 作 交 又得新 前沿元素L,放入D前沿栏中 前沿栏中, 前沿仍为空 前沿仍为空。 的D前沿元素 ,放入 前沿栏中,C前沿仍为空。 前沿元素 (4)选L做D驱赶,得tc3。D到达输出端,但C前沿中有 ,需要做一致 驱赶, 到达输出端, 前沿中有K, 选 做 驱赶 。 到达输出端 前沿中有 性操作。 性操作。 (5)选K的一个质立方与 作D交, 得tc4。这时 前沿中又有元素 ,再 的一个质立方与tc3作 交 前沿中又有元素I, 选 的一个质立方与 。这时D前沿中又有元素 做一致性操作。 做一致性操作。 (6)选I的质立方 的质立方{1|0}与tc4作D交, 结果为空。 选 的质立方 与 作 交 结果为空。 (7)回溯到 ,选K的另一个质立方再做一致性操作,得tc6。 回溯到tc3, 的另一个质立方再做一致性操作, 回溯到 的另一个质立方再做一致性操作 。 (8)这时 前沿中又出现新元素 ,再做一致性操作,得tc7。 这时C前沿中又出现新元素 这时 前沿中又出现新元素H,再做一致性操作, 。 (3)这时 前沿为空,所有信号的值已经确定,输出端也出现了 。D 这时C前沿为空 这时 前沿为空,所有信号的值已经确定,输出端也出现了D。 算法成功,得测试向量T={1001}。 算法成功,得测试向量 。
一、D立方及其运算 立方及其运算
例:与非门 质覆盖 已给出 与非门 质覆盖G已给出 g1与g0作pdc交{~D1|D,1~D|D} 与 作 交 相反: 与 作 相反 g0与g1作pdc交 交 {D1|~D,1D|~D} 两者互补 表示任一输入端为1时 可以将 表示任一输入端为 时,可以将 D/~D传到输出端。 传到输出端。 传到输出端 若有一个输入端为1时 若有一个输入端为 时,另一个 输入端的D或 可以传到输出端 可以传到输出端, 输入端的 或~D可以传到输出端, 分别为~D或 分别为 或D
一、D立方及其运算 立方及其运算
pdcf交的规则 交的规则: 交的规则 1>输入部分 输入部分pdcf交的规则如右表 输入部分 交的规则如右表 2>输出部分 pdcf交的规则如下表 输出部分 交的规则如下表 3>若步骤 ,2中交的结果出现 则 若步骤1, 中交的结果出现 中交的结果出现q则 若步骤 故障原始D立方为空 故障原始 立方为空
G B 0 1 X 0 0 q 0 1 q 1 1 X 0 1 x
一、D立方及其运算 立方及其运算
一、D立方及其运算 立方及其运算
一、D立方及其运算 立方及其运算
3、传播D立方 、传播 立方 立方(pdc)(描述一个元件对D/~D的传播特性) 元件的输入和输出端都有D/~D出现 出现 元件的输入和输出端都有 一重传播 立方 求法: 一重传播D立方 传播 立方(pdc) (输入方只有一个D/~D)求法: 1>求元件的质覆盖 输出为 的g0, 输出为 的g1) 求元件的质覆盖G(输出为 输出为1的 求元件的质覆盖 输出为0的 2>g0,g1作pdc交(规则如下表) 规则如下表) 作 交 规则如下表
二、D算法 算法
例:下图,求e点s-a-1的测试向量 下图, 点 的测试向量
二、D算法 算法
先求故障e的故障原始 立方,以及各原件的质覆盖和传播D立 先求故障 的故障原始D立方,以及各原件的质覆盖和传播 立 的故障原始 立方 方
二、D算法 算法
D算法执行过程如下表: 算法执行过程如下表: 算法执行过程如下表