门级电路ATPG技术解析与对比

"这篇论文是2006年发表在浙江大学学报（理学版）上的，由刘观生、葛海通和陈偕雄共同撰写，主要探讨了门级电路自动测试向量生成（Automatic Test Pattern Generation, ATPG）技术的原理。该研究受到国家自然科学基金的支持，涉及的领域包括自然科学、电子学和集成电路测试。文章深入分析了ATPG技术在应对集成电路测试挑战中的重要性，并对比分析了门级组合电路和时序电路的ATPG方法的异同。" 正文: 集成电路的快速发展推动了测试技术的不断演进，ATPG技术作为其中的关键部分，旨在生成能够检测电路故障的测试向量。ATPG技术在降低测试成本、提高测试效率和确保产品质量方面扮演着至关重要的角色。本文首先介绍了ATPG技术的历史和发展，强调了其在测试向量生成中的核心地位，尤其是在面对复杂集成电路时的重要性。 门级电路是集成电路的基本构建单元，包括组合电路和时序电路。组合电路处理输入信号并立即产生输出，不保留任何状态信息；而时序电路则包含记忆元件，其输出不仅取决于当前输入，还依赖于电路的前一状态。ATPG技术在处理这两类电路时，虽然有许多共通的算法基础，但因电路性质不同，其方法也各有特色。 对于门级组合电路，ATPG通常采用布尔代数和逻辑简化方法来生成测试向量。这些方法基于卡诺图（Karnaugh Maps）或布尔表达式的代数操作，目的是找出能够驱动电路中所有可能故障模式的最小测试集。此外，还涉及故障模型，如单粒子效应（Single Fault）、多粒子效应等，以确保测试覆盖全面。 对于时序电路，ATPG面临更大的挑战，因为它需要考虑电路的动态行为。这通常涉及到状态机模型，通过分析电路的状态转换图来生成测试向量。为了捕获时序电路中的故障，ATPG需要找到能够触发和探测故障的特定时序路径。这可能涉及到边界扫描（Boundary-Scan）技术和扫描链设计，以简化测试向量的插入和提取过程。 论文中对这两种类型的电路进行了详细的比较，分析了各自ATPG方法的优缺点，以及如何根据电路特性选择合适的技术。作者们还可能讨论了如何通过改进的算法和策略优化测试向量生成，以减少测试时间和提高故障检测率。 这篇论文为理解ATPG技术提供了深入的见解，对于集成电路设计和测试领域的研究者和工程师来说，是一份宝贵的参考资料。它揭示了ATPG技术如何适应不断发展的集成电路技术，以及如何通过精确的算法和策略提高测试效率和质量。