數(shù)字電路的故障測試模式生成方法研究.pdf

1、IC 業(yè)是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高速增長點(diǎn)，其質(zhì)量和可靠性尤為重要。而IC 制造測試是確保IC 質(zhì)量的一種重要手段。開發(fā)測試的核心主題是可測性設(shè)計(jì)、測試模式生成、測試模式評價(jià)和測試程序開發(fā)與調(diào)試。本論文的主要研究工作是測試模式生成與測試模式評價(jià)方法。 隨著VLSI 電路的復(fù)雜度越來越高，對其質(zhì)量要求也越來越高，因此測試生成問題也就變得更加重要，同時(shí)也變得更加困難。如今全掃描設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這使得多年來未得到根本解決的時(shí)序

2、電路測試生成問題變成了組合電路的測試生成問題。因此，組合電路的測試生成問題也就成了研究的焦點(diǎn)。自動(dòng)測試生成技術(shù)是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化中最難的問題之一。它所涉及的問題及其相關(guān)的子問題幾乎都是NP 難問題，它有著極強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。它一直是EDA 領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究主題，因?yàn)樗c測試經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展密切相關(guān)，其目的就是要加速測試生成時(shí)間和提高測試模式質(zhì)量。 本論文在理論和實(shí)踐方面系統(tǒng)地研究了測試生成方法及其支撐理論基礎(chǔ)，包括

3、布爾函數(shù)的各種有效描述形式，電路的符號化處理方法，故障建模方法，故障仿真方法，以及自動(dòng)測試模式生成方法。本論文在系統(tǒng)地分析和總結(jié)了有關(guān)測試生成的理論和文獻(xiàn)資料后，深入地研究了ROBDD 算法和SAT 算法，以及各種故障仿真方法和測試生成方法。提出了用于故障仿真的故障映射方法，提出了使用布爾可滿足性的ATPG 解決方案。具體的研究內(nèi)容可概括為： 1 、 研究了故障建模方法，并運(yùn)用故障等價(jià)關(guān)系和故障支配關(guān)系兩種方法對單固定型故障集合

4、進(jìn)行壓縮。 2 、研究了布爾可滿足性推理方法并將其用于電路建模及求解，提出了一種結(jié)合電路拓?fù)湫畔⒌男问交瘻y試模式生成方法。 3 、研究了從非子句的電路約束問題到CNF 公式的轉(zhuǎn)換，以及基于SAT 的APTG 解決方案。 4 、研究了故障仿真技術(shù)，提出了一種基于故障映射的4 值并行故障仿真方法，可有效地減少顯式并行故障仿真的遍數(shù)，提高仿真的性能。 5 、將SAT 、BDD 和結(jié)構(gòu)方法相結(jié)合，提出了基于TRL

5、 的BDD 學(xué)習(xí)方法，可有效地解決局部信號賦值之間的關(guān)聯(lián)性；將結(jié)構(gòu)啟發(fā)式知識轉(zhuǎn)換為CNF 子句用以進(jìn)一步修剪搜索空間，并利用2-SAT 算法加速求解過程。 6 、提出了一種在類SAT 方法之上增加電路結(jié)構(gòu)信息層的方法，可有效地解決抽象的CNF 公式丟失電路拓?fù)湫畔⒌膯栴}，以及SAT 方法在求解測試模式時(shí)過度指定的缺陷。 7 、 運(yùn)用C++編程語言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了測試模式生成原型系統(tǒng)，試驗(yàn)結(jié)果表明論文提出的方法具有穩(wěn)健性和有效