[發(fā)明專利]一種并行折疊計(jì)數(shù)器狀態(tài)向量的選擇生成方法及其硬件電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510080476.5
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104635148B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易茂祥;余成林;方祥圣;梁華國;歐陽一鳴;黃正峰
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01R31/3183
• 分類號: G01R31/3183;G01R31/3187;G01R31/319
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司34101
• 代理人: 陸麗莉,何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于硬件的高效測試向量生成技術(shù)，屬于集成電路測試與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的發(fā)展，集成電路的規(guī)模和復(fù)雜度越來越高，測試數(shù)據(jù)量膨脹導(dǎo)致測試應(yīng)用時(shí)間和測試成本大幅上升。內(nèi)建自測試技術(shù)(BIST)通過在芯片內(nèi)部集成測試向量生成、應(yīng)用和測試響應(yīng)分析電路，可以有效降低測試對自動測試設(shè)備的依賴，降低測試成本。同時(shí)，BIST支持全速測試，且有利于保護(hù)集成電路測試方法和技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)。

嵌入式硬件測試向量生成是集成電路BIST的關(guān)鍵技術(shù)。偽隨機(jī)測試向量生成作為一種低成本技術(shù)，利用線性反饋移位寄存器(LFSR)的狀態(tài)變換生成隨機(jī)狀態(tài)向量，用于測試電路中大量的易測故障。針對電路難測故障，也稱為硬故障，提出基于LFSR的重播種技術(shù)。通過故障模擬獲得確定性測試向量，利用LFSR編碼技術(shù)對確定性測試向量進(jìn)行長度方向(橫向)壓縮，得到對應(yīng)的種子向量集。再通過折疊計(jì)數(shù)器(Folding Counters)，對種子向量集進(jìn)行數(shù)量方向(縱向)壓縮。另一方面，針對傳統(tǒng)LFSR和折疊計(jì)數(shù)器測試向量串行生成的缺點(diǎn)，提出并行LFSR和并行折疊計(jì)數(shù)器的測試向量生成技術(shù)。

現(xiàn)有的并行折疊計(jì)數(shù)器技術(shù)的最大缺點(diǎn)是，對給定的折疊種子向量，只能順序地生成其對應(yīng)的狀態(tài)向量。例如，對于長度大于或等于4的折疊種子向量，要生成折疊距離3對應(yīng)的狀態(tài)向量，必須先順序地生成折疊距離分別為0、1和2對應(yīng)的狀態(tài)向量，從而導(dǎo)致用于電路的BIST會產(chǎn)生大量的冗余數(shù)據(jù)，造成電路測試時(shí)間和測試功耗增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有并行折疊計(jì)數(shù)器狀態(tài)向量只能順序生成的不足之處，提出一種并行折疊計(jì)數(shù)器狀態(tài)向量的選擇生成方法及其硬件電路開銷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單的硬件電路，以期能對給定的折疊種子向量和折疊距離值，直接生成該折疊距離值所對應(yīng)的狀態(tài)向量，從而顯著提高確定性BIST測試向量的生成效率，避免冗余狀態(tài)向量生成，降低電路測試時(shí)間和測試功耗。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種并行折疊計(jì)數(shù)器狀態(tài)向量的選擇生成方法，包括：n位的二進(jìn)制數(shù)的折疊種子向量和與所述折疊種子向量對應(yīng)的n個(gè)狀態(tài)向量；記所述n位的二進(jìn)制數(shù)的折疊種子向量為s＝[s₁s₂…s_j…s_n]；s_j表示所述折疊種子向量s中第j個(gè)二進(jìn)制位；s₁表示第1個(gè)二進(jìn)制位，即最高二進(jìn)制位；s_n表示第n個(gè)二進(jìn)制位，即最低二進(jìn)制位；1≤j≤n；記與所述折疊種子向量s對應(yīng)的n個(gè)狀態(tài)向量為X＝{x₁,x₂,…,x_i,…,x_n}；x_i表示與所述折疊種子向量s對應(yīng)的第i個(gè)狀態(tài)向量；1≤i≤n；記與所述n個(gè)狀態(tài)向量X中的每個(gè)狀態(tài)向量依次對應(yīng)的折疊距離值為{0,1,…,i-1,…,n-1}；i-1表示與第i個(gè)狀態(tài)向量x_i對應(yīng)的折疊距離值；其特點(diǎn)是，

所述選擇生成方法是按如下步驟進(jìn)行目標(biāo)狀態(tài)向量的選擇生成：

步驟1、假設(shè)目標(biāo)狀態(tài)向量為第i個(gè)狀態(tài)向量x_i；

步驟2、定義初始翻轉(zhuǎn)控制向量為v₀＝[v₁v₂…v_i…v_n]；v_i表示所述初始翻轉(zhuǎn)控制向量v₀中第i個(gè)二進(jìn)制位；v₁表示第1個(gè)二進(jìn)制位，即最高二進(jìn)制位；v_n表示第n個(gè)二進(jìn)制位，即最低二進(jìn)制位；n表示所述初始翻轉(zhuǎn)控制向量v₀的長度，當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，v_i＝1；當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)，v_i＝0；

步驟3、用所述折疊距離值i-1的二進(jìn)制數(shù)中最低二進(jìn)制位分別替換所述初始翻轉(zhuǎn)控制向量v₀中從第i個(gè)二進(jìn)制位v_i到第n個(gè)二進(jìn)制位v_n的所有n-i+1位二進(jìn)制位；從而獲得翻轉(zhuǎn)控制向量v₀′＝[v₁v₂…v_i′…v_n′]；v_i′表示替換后的第i個(gè)二進(jìn)制位；