VLSI测试与可测性设计：时序电路挑战

"时序电路可测性设计是VLSI(超大规模集成电路)领域中的一个重要议题，涉及的问题包括未初始化设计、元件时延效应、不可测的故障冗余、不合法状态以及振荡电路。时序电路由于含有记忆元件，在上电时可能会处于未知状态，需要通过特定的测试图形来初始化。如果设计中能够确保这种初始化图形的存在，那么电路被认为是可初始化的；否则，即为不可初始化电路。此外，元件时延效应可能导致信号传递的不确定性，影响测试效果。不可测的故障冗余是指某些故障状态无法通过常规测试手段检测出来。不合法状态是指电路在运行过程中可能出现的不应出现的状态，这可能引发错误或降低系统可靠性。振荡电路则会因为持续的循环状态而增加测试复杂性。" VLSI测试方法学和可测性设计是集成电路设计、制造、测试和应用的关键组成部分。这涵盖了电路测试的基础理论，包括数字电路的描述和模拟方法。对于组合电路和时序电路，测试生成方法是至关重要的，它们通过专用的可测性设计来提升测试效率和覆盖率。扫描和边界扫描技术允许在电路内部进行测试信号的注入和读取，从而检测潜在故障。IDDQ测试则关注电流消耗，通过分析静态功耗来识别异常。随机和伪随机测试原理利用随机数据序列来覆盖更广泛的测试情况，提高故障发现能力。 与M序列相关的测试生成方法利用特定的周期性序列，提高测试的全面性和效率。内建自测试（BIST）则是让集成电路具备自我诊断的能力，减少了外部测试设备的需求。数据压缩结构和压缩关系在BIST中扮演重要角色，它们旨在减少测试数据量，同时保持高的故障检测率。对于特殊的电路，如Memory和System-on-Chip (SoC)，有专门的可测性设计方法来应对它们的独特挑战，例如存储器的初始化和一致性测试，以及SoC中的接口和通信协议测试。 本书详细阐述了这些领域的概念和技术，适用于集成电路设计工程师、制造工程师、测试工程师以及学术研究者，同时也适合作为高等院校相关专业高年级学生和研究生的教材。它不仅提供了丰富的理论知识，还强调了实际应用中的问题和解决方案，帮助读者建立起深入理解并解决VLSI测试和可测性设计问题的能力。