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基于折叠计数器的集成电路低功耗BIST研究

作　者: 胡志国
导　师: 梁华国
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 内建自测试编码低功耗测试折叠种子
分类号: TN406
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 88次
引　用: 1次
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内容摘要

BIST为复杂电路的测试提供了一种很有前途的解决方案,但由于本身存在的特点,致使电路在测试过程中出现新的问题——测试功耗过高。特别是针对有功耗约束的电路,这种问题就更加突出。过高的测试功耗不但影响电路性能的可靠性,甚至会使电路的成品率下降。因此,低功耗BIST测试已成为研究中的热点问题,本论文主要研究混合BIST低功耗测试方法,以及将功耗和编码二者结合的完全确定性低功耗测试方法。其中主要内容如下: 1 低功耗BIST方法的概述:列举了当前各种低功耗BIST测试方案,分析了各自的特点,并对他们进行了分类说明。 2 提出了一种混合BIST低功耗测试方案:根据混合BIST测试方案的特点,利用门控时钟测试方法实现了混合BIST中伪随机低功耗测试;在确定性测试中利用加载到CUT上折叠序列的特点,调整加载折叠序列的顺序,改善相邻序列之间的相关性,显著减少了测试过程中电路上的跳变数值,从而大大降低了测试功耗。 3 完全确定性BIST低功耗测试方案研究:针对电路完全确定性测试集的特征,结合LFSR和折叠压缩双重编码方案,完成对完全确定性测试集的编码,并将编码之后获得的折叠种子存储在被测电路ROM中或者是自动测试设备存储单元中。实验数据表明,本方案的编码效果比连续长度编码方案更好,且解压逻辑结构更加简单。当对折叠种子进行解压时,调整生成测试向量之间的顺序,确保相邻向量之间的高相关性,从而避免了电路在测试过程中产生过多的开关活动,因此保证了测试是在低功耗下完成的。

全文目录

第一章绪论  12-17
  1.1 本课题研究背景  12-14
  1.2 低功耗测试技术研究的意义及国内外研究现状简介  14-15
    1.2.1 低功耗测试技术研究的意义  14-15
    1.2.2 国内外研究现状简介  15
  1.3 本课题研究工作及来课题来源  15-16
  1.4 本文章节安排  16-17
第二章集成电路测试概述及测试中的低功耗研究  17-32
  2.1 集成电路测试概述  18-27
    2.1.1 使用 ATE测试  18-19
    2.1.2 内建自测试 BIST  19-22
    2.1.3 测试向量生成策略  22-25
    2.1.4 响应分析策略  25-26
    2.1.5 BIST中面临的功耗问题  26-27
  2.2 低功耗 BIST的研究  27-30
    2.2.1 功耗的基本概念  27-28
    2.2.2 测试功耗相关概念及测试功耗模型  28-29
    2.2.3 延迟模型  29-30
    2.2.4 测试功耗的评估因子 WSA  30
  2.3 低功耗 BIST当前研究现状  30-31
    2.3.1 测试期间高功耗的原因  30-31
    2.3.2 低功耗测试方面的一些研究工作  31
  2.4 小结  31-32
第三章基于折叠计数器的混合 BIST低功耗测试方案研究  32-48
  3.1 折叠计数器的相关介绍  32-34
    3.1.1 与折叠计数器相关概念的介绍  32-33
    3.1.2 折叠序列的特点  33-34
  3.2 伪随机 BIST测试的低功耗优化方案介绍  34-38
  3.3 基于折叠计数器的混合 BIST低功耗测试策略  38-47
    3.3.1 混合测试中伪随机 BIST测试低功耗的实现  38-40
    3.3.2 确定性 BIST低功耗测试的实现  40-44
    3.3.3 混合 BIST低功耗测试实现结构  44-46
    3.3.4 混合 BIST低功耗测试实验结果  46
    3.3.5 结论  46-47
  3.4 小结  47-48
第四章基于双重编码的完全确定性 BIST低功耗测试方案研究  48-57
  4.1 引入完全确定性 BIST低功耗测试原因分析  48
  4.2 完全测试集的生成及相应的第一次压缩  48-50
    4.2.1 完全确定性测试集的生成  48-49
    4.2.2 完全确定性测试集的第一次压缩  49-50
  4.3 完全确定性测试集的进一步压缩  50-52
    4.3.1 进一步压缩原因分析  50
    4.3.2 LFSR对折叠计数器种子编码  50-52
  4.4 基于折叠序列完全确定性 BIST低功耗测试策略  52-55
    4.4.1 整体方案的实现  52
    4.4.2 整体方案实现的目标结构  52-54
    4.4.3 实验结果与分析  54-55
  4.5 小结  55-57
第五章总结与展望  57-59
  5.1 主要工作  57-58
  5.2 今后工作展望  58-59
参考文献  59-66
附录  66
  附录A:读研期间撰写的论文  66
  附录B:读研期间参加的课题  66
  附录C:本课题中的硬件与软件环境  66

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