Avoiding linear dependencies in LFSR test pattern generators

Linear Feedback Shift Registers (LFSRs) constitute a very efficient mechanism for generating pseudoexhaustive or pseudo-random test sets for the built-in self-testing of digital circuits. However, a well-known problem with the use of LFSRs is the occurrence of linear dependencies in the generated patterns. In this paper, we show for the first time that the amount of linear dependencies can be controlled by selecting appropriate characteristic polynomials and reordering the LFSR cells. We identify two classes of such polynomials which, by appropriate LFSR cell ordering, guarantee that a large ratio of linear dependencies cannot occur. Experimental results show significant enhancements on the fault coverage for pseudo-random testing and support the theoretical relation between minimization of linear dependencies and effective fault coverage.This work was partially supported by NSF grant MIP-9409905, a 1993–94 ACM/IEEE Design Automation Scholarship and a grant from Nissan Corporation. A preliminary version of this work appeared in A Class of Good Characteristic Polynomials for LFSR Test Pattern Generators, in Proc. of IEEE International Conference on Computer Design, Oct. 1994, pp. 292–295, where it received the ICCD'94 Best Paper Award.     

GF(3)上一类新型自缩控序列

设计GF(3)上一类新型的钟控模型,它由累积函数和钟控生成器复合生成。讨论这种模型所生成序列的数据率、周期、线性复杂度、1-重量复杂度等密码学性质。分析结果表明,生成的新序列具有数据率使用高、周期和线性复杂度较大等伪随机性,且该模型易于实现和推广,适合在通信密码中应用。     

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。     

基于优化编码的LFSR重播种测试压缩方案

大规模高密度集成电路测试中存在测试数据量大、测试功耗高等问题.提出了一种先通过编码优化测试集,再使用线性反馈移位寄存器(linear feedback shift register,LFSR)重播种的内建自测试方案.该方案通过自动测试模式生成工具得到被测电路的确定测试集,再压缩为种子集存储在片上ROM中.压缩测试集的过程中,首先以降低测试功耗为目标,用少量确定位编码测试集中的部分测试立方,来增强解码后测试模式相邻位之间的一致性;然后以提高压缩率同时降低LFSR级数为目标,将测试立方编码为确定位含量更少的分段相容码(CBC),最后将以CBC编码的测试立方集压缩为LFSR种子集.实验证明所提出的方案在不影响故障覆盖率的前提下大量降低了测试功耗,并且具有更高的测试数据压缩率.     

一种基于复合域的ECC的快速乘法器

基于有限域上椭圆曲线公开密匙协议的离散对数计算算法正日益成为热点,而有限域上的计算尤其是乘法计算极大地影响其加/解密速度。基于ECC中有限域乘法的重要性,该文给出了一种复合域GF((2m1)m2)上的快速乘法器。该乘法器采用并行计算和串行计算相结合的原则,增加少量硬件规模将一次有限域乘法的计算速度由原来的m=m2m1个时钟周期降低到m2个时钟周期,从而极大地提高了乘法器的计算速度。     

Comparison between cellular automata and linear feedback shift registers based pseudo-random number generators

A detailed comparison between pseudo-random number generators (PRNGs) based on cellular automata (CA) and linear feedback shift registers (LFSRs) is presented in this paper. Various statistical tests have been applied in order to reveal the advantages and disadvantages of both approaches. Both LFSRs and hybrid additive cellular automata (HACA) produce satisfactory PRNGs. HACA operate at higher speeds than LFSRs with the same characteristic polynomials. Regarding the silicon area, direct comparisons between the two approaches cannot be made since it depends on the PRNG length. However, the inherent modularity of HACA reduces the silicon area occupied by them and, when long feedback paths are used, the silicon area occupied by LFSRs increases.     

一种基于有限域的快速乘法器的设计与实现

基于有限域上椭圆曲线公开密匙协议的离散对数计算算法正日益成为热点，而有限域上的计算尤其是乘法计算极大地影响其加／解密速度。为了提高椭圆曲线密码系统的计算速度，需要从很多方面考虑，但其中关键的一点在于如何提高乘法器的速度，且保持其规模在能够接受的范围。在对椭圆曲线的分析基础上提出了一种有限复合域GF((2^m1)^m2)上的快速乘法器。该乘法器采用并行计算和串行计算相结合的原则，在增加少量硬件规模将一次有限域乘法的计算速度由原来的m=m2m1个时钟周期降低到m2个时钟周期，从而极大地提高了乘法器的计算速度。通过FPGA的验证测试证明该方法在速度上完全适合椭圆曲线密码系统。     

神经网络和优化算法在数字系统测试中的应用

介绍了用Hopfield神经网络模型把组合电路测试转化为相应的能量函数,采用遗传算法、最速下降法结合模拟退火法的优化算法来求解给定故障的测试矢量;通过并行故障仿真检验测试矢量集的故障覆盖率,并压缩测试矢量集,然后将电路响应序列Q移入特征多项式求得特征R,由此建立故障字典。     

部分向量奇偶位切分的LFSR重新播种方法

提出一种基于部分测试向量奇偶位切分的LFSR重新播种测试方法.针对确定测试集中各个测试向量包含确定位的位数有较大差异以及测试向量所含的确定位大多连续成块的特点,通过奇偶切分部分确定位较多的向量,使得编码压缩的LFSR度数得到有效降低,从而提高了测试数据压缩率.其解压缩电路仍然采用单个LFSR进行解码与切分向量的合并.与目前国际同类编码压缩方法相比,具有测试数据压缩率高、解压硬件开销低、测试数据传输协议简单等特点.     

雷达情报网安全传输设备的设计与实现

针对雷达情报网的特点，提出了一种应用分层加密思想实现端到端安全加密传输的机制．设计基于芯片IP2022的硬件加解密设备实现加密层功能，采用级联序列加密和分组加密的技术对雷达情报报文加密，测试表明设备加密性能和处理速度达到指标要求．