DFT笔记41

5.2.1.6 False Paths

看不太懂这个情况,但可以用两种方法解决:

  • 0-control point
  • 1-control point
5.2.1.7 Critical Paths(关键路径)

关键路径是时序敏感的路径,所以不能把额外的门加入到这种路径中,因为会造成关键路径的延迟,所以为了去掉unknown信号,建议加上外部的输入pin给选定的组合逻辑电路,比如反相器、与门、或门,以便最小化额外的delay。

组合逻辑电路就被转化为下图的0-control point和1-control point:

5.2.1.8 Multiple-Cycle Paths

多循环路径其实就是普通的功能通路,只不过输出是需要循环走过这个路径几遍之后才能给出,所以建议用:

  • 0-control point
  • 1-control point
  • 或者hold住特定的scan cell的输出状态
5.2.1.9 Floating Ports

几个地方不要出现Floating Ports:

  • primary inputs (PIs)
  • primary outputs (POs)
  • internal modules的输入
5.2.1.10 Bidirectional I/O Ports

双向的IO端口要固定成输入或者输出,下图是将IO强制为输出模式:

5.2.2 Re-Timing

因为TPG和ORA都离CUT有一段距离,可能时序上因为时钟的偏移发生竞争冒险,所以建议在TPG和CUT以及CUT和ORA之间加入re-timing logic,包括一个下降沿触发的pipelining register (D flip-flop)和一个上升沿触发的pipelining register (D flip-flop),如下图:

其中CK1、CK2、CK3三个时钟都属于同一个时钟树。

5.3 TEST PATTERN GENERATION

在LBIST中,in-circuit TPGs通常是通过linear feedback shift registers (LFSRs)产生向量或者序列。

三种测试方式:

  1. exhaustive testing :可以保证single-stuck和multiple-stuck fault的100%测试覆盖率,对于有n个输入的组合逻辑电路就需要个pattern,电路太大的话耗时就太长了
  2. pseudo-random testing :只需要个pattern的子集,但是需要用故障仿真确定一下具体的故障覆盖率(比较耗时)
  3. pseudo-exhaustive testing :如果既想保证100%的故障覆盖率,又想节省时间,就可以用这个方法,只需要或者-1个pattern(这里面w是指电路的输出取决于最多w个输入)

LFSR的分为下面两类:

  • Standard LFSR :下图展示的是一个n-stage standard LFSR:由n个D flip-flops和一定数量的exclusive-OR (XOR) gates组成,因为XOR门被放在外部的反馈路径上,所以这个方法也叫external-XOR LFSR
  • Modular LFSR :下图展示的是一个n-stage modular LFSR:与标准方法不同,这里的XOR门放在两个相邻的D flip-flops之间,所以这种方法又叫做internal-XOR LFSR,modular LFSR比standard LFSR跑得快

下面讲讲LFSR的特性。

LFSR的每张图都可以用下面n次特征多项式表达,其中hi可以是0可以是1,取决于反馈回路存不存在:

Si代表n-stage LFSR经过i次移位后的内容,多项式变为:

如果T是f(x)能除开1+的最小整数,那么T就是LFSR的周期,如果T = -1,那么这个n-stage LFSR就生成了maximum-length sequence ,这个LFSR就叫做maximum-length LFSR 。下面举个例子,下图a和b是four-stage standard和modular LFSRs,那它们的特征多项式就分别是:1+ +和1+x+:

如果S0是{0001},或者说,生成的测试序列如上面图c和d,因为c是在6个pattern后重复的,d是在15个pattern后重复的,那么LFSR的周期分别是6和15,进一步说明1+可以被1+ +除开,1+可以被1+x+除开。

针对图d,15刚好是,那么LFSR就是最长LFSR了。

Hybrid LFSR,一种升级的LFSR。

前面讲了一堆公式没怎么理解,直接看下面这个例子和图例解说:

*其中^表示XOR门在反馈路径上

下表列出了次数不超过100的初代多项式的一个集合,它们可以用于构建最小长度的LFSR。还有一些其他的多项式可以参考一些文献得知。

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