VLSI测试方法学：扫描路径设计与可测性设计解析

"该文主要讨论了VLSI测试方法学和可测性设计，尤其关注扫描路径设计在模式识别课程中的应用，特别是在解决时序电路的测试问题。文中指出，由于同步时序电路的复杂性，组合逻辑的二次输入和输出不能直接控制或观察，这使得测试设计变得复杂。此外，提到了扫描路径设计的流程，通过Scan-In和Scan-Out接口来实现测试信号的注入和结果的读取，这对于VLSI测试至关重要。" 在VLSI（超大规模集成电路）测试方法学中，可测性设计是解决复杂电路检测的关键。扫描路径设计是一种常用的技术，它允许通过将测试信号沿着电路内部的触发器逐个传递，以便对整个电路进行全面的测试。描述中提到的图6.1展示了扫描路径设计的典型结构，包括组合逻辑电路、应用逻辑和触发器。PI代表输入端，PO表示输出端，而Scan-In和Scan-Out则用于在测试模式下输入和输出数据。 书中详细探讨了数字电路的测试生成方法，不仅涵盖组合电路，还涉及时序电路。在时序电路中，由于触发器的输出（组合逻辑的二次输入）不能由原始输入直接控制，且其输入（组合逻辑的二次输出）无法直接观察，因此需要利用扫描路径设计来解决这一问题。扫描路径设计通过引入专用的输入（Scan-In）和输出（Scan-Out）端口，能够控制和监测触发器的状态，从而实现对整个电路的测试。 此外，书中还涵盖了IDDQ测试（电流差分检测测试）、随机和伪随机测试原理，这些都是现代VLSI测试的重要组成部分。IDDQ测试允许通过测量电路在待测状态下的电流消耗来检测故障。随机和伪随机测试序列则用于提高测试覆盖率，确保测试的全面性。 内建自测试（BIST）原理也是VLSI可测性设计的一部分，它允许芯片内部集成测试逻辑，自我诊断并报告故障，简化了外部测试设备的需求。同时，数据压缩结构和压缩关系在减少测试数据量、提高测试效率方面发挥着重要作用。 对于特殊的电路类型，如内存和系统级芯片（SoC），书中还介绍了专门针对这些领域的可测性设计方法。这些内容对于从事集成电路设计、制造、测试和应用的工程师，以及高校高年级学生和研究生来说，都是非常有价值的参考资料。 VLSI测试方法学和可测性设计是保证集成电路质量和可靠性的重要手段，通过对扫描路径设计的深入理解，可以有效地应对复杂的测试挑战，提升电路测试的效率和准确性。