嵌入式存储器内建自测试方法

集成电路工艺的改进使存储器的测试面临着更大的挑战.本文在时存储器的故障模型分析的基础上,对具有代表性的测试算法进行了深入的研究,并且详细分析了嵌入式存储器内建自测试的实现原理.通过仿真表明该方法对多数常见故障具有较高的覆盖率.     

嵌入式只读存储器的内建自测试设计

随着存储器件日益向着高速、高集成方向发展,依靠外部设备对嵌入式存储器的测试变得越来越困难,内建自测试是解决这个问题的有效方法;文中详细分析了存储器的故障表现和诊断算法,给出了嵌入式只读存储器的内建自测试的一种设计实现,同时研究了将边界扫描技术与只读存储器的内建自测试相结合、形成层次化系统芯片SoC的设计策略.     

Flash存储器的内建自测试设计

内建自测试是一种有效的测试存储器的方法.分析了NOR型flash存储器的故障模型和测试存储器的测试算法,在此基础上,设计了flash存储器的内建自测试控制器.控制器采用了一种23位的指令,并且通过JATG接口来控制,结果通过扫描链输出.验证结果表明,设计的内建自测试结构对固定故障、转换故障、桥接故障、耦合故障、栅极干扰、漏极干扰、过渡擦除和读干扰均有100%的故障覆盖率.     

嵌入式双端口SRAM可编程内建自测试结构的设计

分析了嵌入式双端口SRAM的故障模型,并在此基础上提出了一种新型的针对嵌入式双端口SRAM的BIST结构;它能够有效地测试双端口SRAM,通过使用新型的指令格式能够减少指令数据量和测试时间。     

存储器内建自测试技术在芯片设计中的应用

针对SoC芯片中存储器模块的测试问题,在结合设计工具的基础上,提出了存储器的测试结构和方法,并且讨论了存储器模型的应用与调试.     

针对嵌入式Cache的内建自测试算法

通过分析嵌入式Cache存储器中使用的双端口字定向静态存储器(SRAM)和内容可寻址存储器(CAM)的功能故障模型,提出了有效地针对嵌入式应用的DS-MarchC E和DC—March CE测试算法,解决了以往算法用于嵌入式系统时故障覆盖率低或测试时间长导致测试效率低的问题．利用March CE算法并结合Cache系统的电路结构特点,设计并实现了一套集中管理的内建自测试测试方案．此方案可以并行测试Cache系统中不同容量、不同端口类型的存储器,并且能够测试地址变换表(TLB)的特殊结构,测试部分面积不到整个Cache系统的2％．     

一种嵌入式存储器内建自测试电路设计

随着存储器在芯片中变得越来越重要和半导体工艺到了深亚微米(deep-sub-micron,DSM)时代,对存储器的故障测试变得非常重要,存储器内建自测试(memory built—in self—test,MBIST)是一种有效测试嵌入式存储器的方法;给出了一种基于LFSR的存储器内建自测试电路设计,采用LFSR设计的地址生成器的面积开销相当小,从而大大降低了整个测试电路的硬件开销;16×32b SRAM内建自测试电路设计实验验证了此方法的可行性,与传统的方法相比,它具有面积开销小、工作速度快和故障覆盖率高等优点。     

逻辑内建自测试技术进展综述

逻辑内建自测试(logic buit-in self-test,LBIST)是一种可测试性设计技术,利用芯片、板级或系统上的部分电路测试数字逻辑电路本身。LBIST对于许多应用来说至关重要,尤其是国防、航空航天、自动驾驶等生命和任务关键型的应用。这些应用需要执行片上、板上或系统内自检,以提高整个系统的可靠性及执行远程诊断的能力。该文首先给出了常用的LBIST分类,并描述了经典的,也是工业界应用最成功的LBIST架构——使用多输入特征寄存器和并行移位序列产生器的自测试架构;其次,对国内外研究团队、研究进展进行了总结;再次,详细剖析了LBIST的基本原理、时序控制、确定性自测试设计、低功耗设计、“X”容忍等关键技术点,列举出了主流的LBIST商业工具,并逐一分析了其软件架构和技术特点;最后,讨论当前LBIST技术仍需进一步解决的问题,并进行展望。     

逻辑内建自测试高故障覆盖率设计

基于扫描的可测性设计技术需要大量空间存储测试矢量,并且难以实现全速测试,随着芯片规模越来越大,频率越来越高,其测试成本也将越来越高,逻辑内建自测试(Logic Built-In-Self-Test,LBIST)技术以其简单的硬件实现和较小的设计开销开始被业界广泛使用,但该技术也存在覆盖率较低的问题,主要原因在于:一是线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register,LFSR)产生的伪随机矢量的空间相关性;二是电路结构上对伪随机矢量的抵抗性;针对这两种原因给出了一些改善的方法,从而达到提高故障覆盖率的目的,为实际设计提供借鉴。     

一种组合电路内建自测试的改进方法

对组合电路的测试提出了一种将确定性测试生成方法与内建自测试相结合的设计方案;设计实现了利用D算法生成的测试矢量和伪随机测试序列生成电路共同构成测试矢量生成模块,利用内建自测试方法完成可测性设计,并将两者结合得出组合电路内建自测试的改进方法;分析与实验结果表明,该方法能减少系统硬件占用,同时具有测试向量少、故障覆盖率高的特点。     

SoC设计中嵌入存储器对ATPG的影响

在ASIC设计中，越来越多地采用了So（systems-on0a-chip）方法，同时也因为采用各种IP核和嵌入存储器，给芯片的设计和测试带来了复杂性，特别是在ATPG中这些单元对故障覆盖率有较大的影响，现在已经有一些测试嵌入存储器本身的方法，但这些方法一般不考虑嵌入存储器对周围逻辑可测性的影响，在分析了嵌入存储器对ATPG的影响后，提出了消除这些影响的RTL级的DFT方法，这种方法得到了实验的检验。     

数字IO电路板的嵌入式测试性设计方案

近年来,随着DSP、FPGA等大规模集成电路的发展,电子系统的性能也在大大提高,但同时给电子系统带来了新的测试和故障诊断问题;为了解决电路板快速诊断维修问题,嵌入式测试正以全新的概念成为板级电路测试的研究方向;文中从嵌入式测试的基本概念出发,介绍了嵌入式边界扫描、非侵入式测试等先进的板级嵌入式测试技术,并阐述了模拟嵌入式测试性设计的难点和基础电路原则,同时给出了基于FPGA的嵌入式测试控制器设计方案;然后,面向数字IO电路板,针对其关键功能电路展开嵌入式测试性设计,简要说明了测试程序的开发与下载;根据测试验证结果,嵌入式测试性设计可以增强测试自动化、提高测试效率,从而能够更好地降低产品整个寿命周期的测试维修成本。     

基于FPGA测试电路的SRAM自测试研究

SRAM是微机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。因此对SRAM的自测试可以有效地避免存储器工作不正常给系统带来的损害。采用硬件描述语言对FPGA电路进行编程,构造SRAM测试电路。以对各种存储器常见故障模型能够有效检测的March C-算法为主要测试算法,对存储器单元进行故障测试,并将有错误的地址单元映射到备用的存储单元,以确保微机系统稳定运行。     

含存储器数字电路系统的自动测试生成

已有的数字电路自动测试生成(ATPG)软件没有存储器的结构模型，不支持对存储器电路的自动测试生成。该文分析了2类存储器的功能特征，提出了面向测试的ROM和RAM结构模型的建立方法，其中，ROM根据所储存的数据等效成组合电路模型， RAM利用新建立的RAMBIT基元等效成利于测试的时序电路模型。将其应用于ATPG软件中，解决了含存储器数字电路的自动测试生成问题。     

一种结合硬件特征的并行内存故障检测方案

针对March类内存检测算法越来越复杂、检测时间越来越长,且更适用于对嵌入式内存芯片的检测等问题,提出一种结合硬件特征的并行内存故障检测方案。该方案包括2种并行检测方法:(1)根据DDR2的结构和工作原理设计的芯片级并行,可以并行检测一个DDR2内部的多个内存芯片。(2)根据访存控制器的结构和工作原理设计的访存控制器级并行,可并行检测多个DDR2内存条。对于芯片级并行,访存带宽越大,即并行检测的芯片个数越多,并行效果越好,从1个芯片到并行检测8个芯片,内存的检测时间几乎是呈线性递减的。对于访存控制器级并行,访存控制器数量越多并行效果越好,从1个LMC到2个LMC,内存的检测时间几乎减少了一倍。实验结果表明,2种并行检测方法不仅能够成倍加快检测速度,而且更适用于用户对内存的检测。     

减少自反馈测试硬件代价的两种方法

由被测电路自己施加测试向量的内建自测试方法把被测电路视为一种可利用的资源,而不仅仅是被测试的对象.通过将被测电路内部一些节点“反馈”连接到电路的输入端,被测电路可以在由外部加载初始测试向量之后,利用反馈顺序地产生并加载一组测试向量.对这种技术中的分组方法和反馈节点选取方法进行了改进,提出一种附加信息矩阵的面向多个特殊有向图的深度优先公共路径搜索方法和一种贪婪式反馈节点选取方法.对ISCAS85电路和MinTest测试集的仿真实验结果表明,这些方法可以有效减少硬件代价,并提高故障效率.