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的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于硬件的高效測(cè)試向量生成技術(shù)，屬于集成電路測(cè)試與計(jì)算機(jī) 應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 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(lái)越高，測(cè)試數(shù)據(jù)量膨 脹導(dǎo)致測(cè)試應(yīng)用時(shí)間和測(cè)試成本大幅上升。內(nèi)建自測(cè)試技術(shù)（BIST)通過(guò)在芯片內(nèi)部集成 測(cè)試向量生成、應(yīng)用和測(cè)試響應(yīng)分析電路，可以有效降低測(cè)試對(duì)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的依賴，降低 測(cè)試成本。同時(shí)，BIST支持全速測(cè)試，且有利于保護(hù)集成電路測(cè)試方法和技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
[0003] 嵌入式硬件測(cè)試向量生成是集成電路BIST的關(guān)鍵技術(shù)。偽隨機(jī)測(cè)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(cè)試電路中大量的易測(cè)故障。針對(duì)電路難測(cè)故障，也稱為硬故障，提出基于LFSR的重播種 技術(shù)。通過(guò)故障模擬獲得確定性測(cè)試向量，利用LFSR編碼技術(shù)對(duì)確定性測(cè)試向量進(jìn)行長(zhǎng)度 方向（橫向）壓縮，得到對(duì)應(yīng)的種子向量集。再通過(guò)折疊計(jì)數(shù)器（Folding Counters),對(duì)種 子向量集進(jìn)行數(shù)量方向（縱向）壓縮。另一方面，針對(duì)傳統(tǒng)LFSR和折疊計(jì)數(shù)器測(cè)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(cè)試向量生成技術(shù)。
[0004] 現(xiàn)有的并行折疊計(jì)數(shù)器技術(shù)的最大缺點(diǎn)是，對(duì)給定的折疊種子向量，只能順序地 生成其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)向量。例如，對(duì)于長(zhǎng)度大于或等于4的折疊種子向量，要生成折疊距離3 對(duì)應(yīng)的狀態(tài)向量，必須先順序地生成折疊距離分別為〇、1和2對(duì)應(yīng)的狀態(tài)向量，從而導(dǎo)致用 于電路的BIST會(huì)產(chǎn)生大量的冗余數(shù)據(jù)，造成電路測(cè)試時(shí)間和測(cè)試功耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 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(kāi)銷(xiāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的硬件電路， 以期能對(duì)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(duì)應(yīng)的狀態(tài)向量， 從而顯著提高確定性BIST測(cè)試向量的生成效率，避免冗余狀態(tài)向量生成，降低電路測(cè)試時(shí) 間和測(cè)試功耗。
[0006] 本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：
[0007] 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(duì)應(yīng)的η個(gè)狀態(tài)向量；記所述η位的二進(jìn)制數(shù)的折疊 種子向量為S = [S1S2. . . Sj. . . Sn] ;Sj表示所述折疊種子向量S中第j個(gè)二進(jìn)制位；s i表示 第1個(gè)二進(jìn)制位，即最高二進(jìn)制位；Sn表示第η個(gè)二進(jìn)制位，即最低二進(jìn)制位；I < j < η ; 記與所述折疊種子向量s對(duì)應(yīng)的η個(gè)狀態(tài)向量為X = (X1, χ2,. . .，Xi,. . .，χη} ^1表示與所 述折疊種子向量s對(duì)應(yīng)的第i個(gè)狀態(tài)向量；K i < η ;記與所述η個(gè)狀態(tài)向量X中的每個(gè) 狀態(tài)向量依次對(duì)應(yīng)的折疊距離值為{〇, 1，. . .，i_l，. . .，n-1} ;i-l表示與第i個(gè)狀態(tài)向量Xi 對(duì)應(yīng)的折疊距離值；其特點(diǎn)是，
[0008] 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：
[0009] 步驟1、假設(shè)目標(biāo)狀態(tài)向量為第i個(gè)狀態(tài)向量xi;
[0010] 步驟2、定義初始翻轉(zhuǎn)控制向量為Vtl= [V J2. .. Vi. .. vn] Wi表示所述初始翻轉(zhuǎn)控 制向量v〇中第i個(gè)二進(jìn)制位；V i表示第1個(gè)二進(jìn)制位，即最高二進(jìn)制位；Vn表示第η個(gè)二進(jìn) 制位，即最低二進(jìn)制位；η表示所述初始翻轉(zhuǎn)控制向量V ci的長(zhǎng)度，當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，V i= 1 ;當(dāng) i為偶數(shù)時(shí)，Vi= 〇 ;
[0011] 步驟3、用所述折疊距離值i-Ι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％中從第i個(gè)二進(jìn)制位V i到第η個(gè)二進(jìn)制位V n的所有η-i+l位二進(jìn)制位；從 而獲得翻轉(zhuǎn)控制向量Vc/ =Iiv1V2...?/ ...Vn' ];ν/表示替換后的第i個(gè)二進(jìn)制位；
[0012] 步驟4、將所述翻轉(zhuǎn)控制向量VtZ與所述折疊種子向量s按位依次進(jìn)行異或運(yùn)算， 從而獲得所述第i個(gè)狀態(tài)向量X i，即所述目標(biāo)狀態(tài)向量。
[0013] 本發(fā)明一種基于并行折疊計(jì)數(shù)器狀態(tài)向量選擇生成方法的硬件電路的特點(diǎn)是包 括：η位用于寄存二進(jìn)制數(shù)的折疊種子向量的種子寄存器、「bg 2?_l位用于寄存折疊距離值 的距離寄存器、η位用于寄存初始翻轉(zhuǎn)控制向量的參考寄存器、η個(gè)二選一多路器、η個(gè)異或 門(mén)以及位替換控制電路；
[0014] 記所述距離寄存器的「l〇g2?]位從高位到低位依次為iU,,外。以-2，···，A);
[0015] 記所述種子寄存器的η位從高位到低位依次為S1, S2, ...，Sn;
[0016] 記所述參考寄存器的η位從高位到低位依次為V1, V2, ...，Vn;
[0017] 記η個(gè)所述二選一多路器的使能端從高位到低位依次為E1, E2, ...，En;
[0018] 記η個(gè)所述二選一多路器的一路輸入端從高位到低位依次為A1, A2, ...，An;
[0019] 記η個(gè)所述二選一多路器的另一路輸入端從高位到低位依次為B1, B2, ...，Bn;
[0020] 記η個(gè)所述二選一多路器的輸出端從高位到低位依次為F1, F2, ...，F(xiàn)n;
[0021] 記所述位替換控制電路的輸入端從高位到低位依次為
[0022] 記所述位替換控制電路的輸出端從高位到低位依次為O1, 02, ...，0n;
[0023] 所述距離寄存器的「1〇§2?·|位從高位到低位D卜卜g2" V2，…，A與所述位替換 控制電路的「l〇g2 個(gè)輸入端從高位到低位1，7I i〇g2? 1-2，…，依次相連；
[0024] 所述位替換控制電路的η個(gè)輸出端從高位到低位O1, 02, ...，On與所述η個(gè)二選一 多路器的使能端從高位到低位E1, E2, ...，En依次相連；
[0025] 所述η個(gè)二選一多路器的一路輸入端從高位到低位A1, A2,...，八"與所述參考寄存 器的η位從高位到低位V1, V2, ...，Vn依次相連；
[0026] 所述η個(gè)二選一多路器的另一路輸入端從高位到低位B1, B2, ...，Bn與所述距離寄 存器的Dtl位分別相連；
[0027] 所述二選一多路器的輸出端從高位到低位F1, F2, ...，F(xiàn)n與所述種子寄存器的η位 從高位到低位S1, S2, ...，5"通過(guò)所述η個(gè)異或門(mén)進(jìn)行異或運(yùn)算，從而獲得目標(biāo)狀態(tài)向量。
[0028] 本發(fā)明所述的基于并行折疊計(jì)數(shù)器狀態(tài)向量選擇生成方法的硬件電