集成电路测试5

可测性设计(DFT+BIST)重要性现代数字系统的零故障概念：MTBF,MTTR零故障利用测试技术已难以解决，从而提出了可测性设计问题！

随着数字电路集成度不断提高，系统日趋复杂，对其测试也变得越来越困难。当大规模集成电路LSI和超大规模集成电路VLSI问世之后，甚至出现研制与测试费用倒挂的局面。这就迫使人们想到能否在电路的设计阶段就考虑测试问题，使设计出来的电路既能完成规定的功能，又能容易的被测试，这就是所谓的可测性设计技术。因此也就出现了可测性的概念。可测性设计的概念可测性设计：DFT（DesignforTestability）基本思想：将测试的思想加入电路的设计当中。方法：直接对电路硬件组成单元进行测试；降低测试的复杂性

；改进其可控制性和可观察性

；添加自检测模块，使测试具有智能化和自动化

。可测性设计的概念目标：

1.无冗余逻辑；

2.增加可控制性和可观察性；

3.使测试生成更容易；

4.提高测试质量；

5.减少对原始电路的影响。可测性设计的概念可测性设计的重要性因此，提出可测性设计问题：在VLSI及系统设计时，就必须考虑系统测试的可能性和方便性，好的可测性设计应该使电路中的元器件容易观察，故障效应容易传播。采用可测性设计后，可大大降低测试费用。例如，削减4/5测试成本，取得上千万美元的效益；系统可靠性提高，高质量系统；已有IEEE-1149标准（BST）；实现零故障；美国规定无可测性设计的产品不许生产！一、可测性度量在可测性的概念出先不久之后，人们又遇到了一个难题，即大家设计出来的电路在测试方面到底谁优谁劣，没有统一的标准，因此就需要对电路的测试难易程度进行数量描述，即可测性分析。好的可测性分析应该使电路中的元器件容易置于理想状态和隔离，故障效应容易传播，也应该使得电路的状态容易观察。可测性分析中用两个术语来表达上述意思，一个是可控制性、另一个是可观察性。可控性：通过电路的原始输入向电路中的某点赋规定值（0或1）的难易程度。可观性：电路中的任意节点值在原始输出可观察的难易程度。SCOAP测度SCOAP可测试性度量规定电路中每个节点由6个参量来描述，即组合0可控性（CC0），组合1可控性（CC1），时序0可控性（SC0），时序1可控性（SC1），以及组合可观性（CO）和时序可观性（SO）。可控性值范围在1～∞之间，可观性值位于0～∞之间。线路度量值越高，控制和观测将越困难。可控性值的估计：定义1：欲置节点N值为组合逻辑值0（1），需要对相关节点赋以确定组合逻辑值的最小赋值次数，称为节点N的组合0（1）可控性值，用CC0（N）（CC1（N））表示。定义2：欲置节点N值为时序0（1），需要对相关节点赋以确定时序逻辑的最小赋值次数，称为节点N的时序0（1）可控性值，用SC0（N）（SC1（N））表示。实际上，时序可控性值提供了控制节点所需的时段数。为了计算数字系统各节点的可控性值，首先将原始输入的组合可控性值置为‘1’，时序可控性值置为‘0’。然后，从原始输入开始，按照电路描述，用下表列出的标准单元可控性值计算公式，依次计算电路各节点的可控性值。001可观性值的估计：定义3：为把节点N的信息传播到原始输出，所需最少的组合逻辑值赋值次数叫节点N的组合可观性值，CO（N）表示。定义4：为把节点N的信息传播到原始输出，所需最少的时序逻辑值赋值次数叫节点N的时序可观性值，SO（N）表示。为了计算电路各节点的可观性值，首先将原始输出端的可观性值置为‘0’。然后，从原始输出开始，按照下表列出的标准单元可观性值计算公式，用前面已算出的可控性值，即可求出电路各节点的可观性值。每一个节点给出(CC0,CC1)例1：组合逻辑可测性度量第二级节点的可控性第三级节点的可控性给出每一个节点的可观性CO.(CC0,CC1)CO第二级的可观性第三级的可观性例2：时序电路可测性度量电路中1，2，3为原始输入，对图中各节点进行‘0’可控性值的计算，如下：CC0(1)=CC0(2)=CC0(3)=CC1(1)=CC1(2)=CC1(3)=1（原始输入）CC0(4)=CC1(3)+1=2CC1(4)=CC0(3)+1=2CC0(7)=min[CC0(1),CC0(2)]+1=2CC1(7)=CC1(1)+CC1(2)+1=3CC0(8)=CC1(2)+1=2CC0(10)=min[CC0(8),CC0(9)]+1=3（CC0(9)虽然没有计算，但是显然大于2）CC1(11)=min[CC1(7),CC1(10)]+1=CC1(7)+1=4CC0(6)=CC1(11)+1=5CC0(5)=CC0(6)+CC0(4)+CC1(4)=5+2+2=9CC0(12)=CC0(5)+CC0(4)+CC1(4)=9+2+2=13CC0(9)=CC0(5)+CC0(12)+1=9+13+1=23可见在节点9处的‘0’可控性值最大，为23，即该点可控性最差，如在该节点处插